bioproceso compostaje bioaumentacion-bioestimulacion

UNIVERSIDAD INTERNACIONAL SEK

COMPARACIÓN DE BIOPROCESOS PARA REMEDIACIÓN DE PASIVOS

AMBIENTALES

BIOTECNOLOGÍA

FACULTAD DE CIENCIAS AMBIENTALES

9no. Semestre

Docente: Blanca Estela BravoElaborado por: Carolina Tapia Guijarro

FEBRERO 2010

UNIVERSIDAD INTERNACIONAL SEKBiotecnología

Tema: Comparación de bioprocesos para remediación de pasivos ambientales.

Problema:

Dentro del Ecuador existen varios pasivos ambientales que han sido identificados, sin embargo no se han gestionado por diferentes causas, una de ellas es la ausencia de control por parte de las autoridades.

Antecedentes:

A fines de los años 60 fueron descubiertas considerables reservas petroleras en la zona norte de la Región Amazónica Ecuatoriana (RAE). De ahí que, el descubrimiento de recursos hidrocarburíferos significó una ruptura histórica en el contexto amazónico. El impulso de un nuevo modelo extractivo que implicaba la ocupación territorial permanente modificó notablemente las condiciones existentes en la región. Además este descubrimiento implicó un cambio de vida para nativos, ya que se colonizaron muchas tierras.

La actividad hidrocarburífera dentro de nuestro país ha desencadenado una serie de problemas medioambientales debido a diferentes causas como: fallas técnicas, atentados, fallas por parte del personal. Estas fallas han producido varios efectos, entre ellos derrames que han afectado al área de influencia directa e indirecta donde opera, la misma que en su mayoría es considerada un área frágil. Además cabe recalcar que muchas de las operadoras no se han hecho cargo de tales derrames por lo que se han convertido en pasivos ambientales.

Los pasivos ambientales relacionados a la actividad petrolera tienen que ver principalmente con la contaminación ambiental producida por la eliminación al ambiente de desechos tóxicos, con la consecuente contaminación del suelo y el agua.

Uno de los ejemplos más polémicos que todavía enfrenta el Ecuador, es el daño ambiental que provocó la empresa Estadounidense Texaco, la cual operó dentro del Ecuador entre los años 1964 y 1992 en las provincias de Sucumbíos y Orellana.La compañía realizó sus operaciones en Ecuador de un modo que antes utilizó rutinariamente para petróleo y almacenamiento de desechos. Texaco perforó aproximadamente 340 pozos en el área de concesión, y cada pozo poseía aproximadamente dos o cinco piscinas de tierra que fueron usadas para almacenar el lodo de la perforación, el petróleo crudo y sus derivados necesitados para el mantenimiento del pozo. (Powers et al, 2006)

Estas piscinas precarias también fueron utilizadas en 18 estaciones de producción, en donde fueron utilizadas para tratar el agua de producción, que es el primordial desperdicio producido tras el proceso de separación de agua y petróleo, que comúnmente contiene niveles peligrosos de metales pesados tóxicos (algunos de estos cancerígenos) y petróleo en emulsión, así como sales y sólidos disueltos .Texaco dirigía el agua producida


tras la primera separación petróleo-agua a las piscinas y entonces la vertía directamente en el suelo y en aguas superficiales. En total, aproximadamente 800 – 1000 de estas precarias piscinas fueron construidas por Texaco en el área de concesión. (Powers et al, 2006)

En medio de este panorama de destrucción, en noviembre de 1993 un grupo de afectados iniciaron acciones legales en contra de Texaco Inc. en el estado de Nueva York, en Estados Unidos de América, tanto en defensa de sus propios derechos como de los que tuvieren otras personas de la misma clase, ya que la demanda fue planteada como “acción de clase”3, acusando a Texaco de haber causado daños al medio ambiente y a la salud de las personas como consecuencia de una tecnología barata e inadecuada que fue diseñada desde Estados Unidos. (FLACSO, 2006)

Así como el caso de Texaco existen muchos otros casos por parte de las petroleras transnacionales que han operado en los diferentes bloques dentro de la amazonía ecuatoriana, donde se encuentra el recurso no renovable para ser explotado y producido. (Ver Anexo1).

Justificación:

El presente proyecto se ha desarrollado para buscar las soluciones más adecuadas que servirían para gestionar pasivos ambientales que se encuentran en territorio amazónico del Ecuador, los cuales han sido producto de fallas técnicas y humanas.

Además, el marco jurídico ecuatoriano en lo referente temas de servicios ambientales, la Constitución del 2008 reconoce los derechos de la naturaleza.

Dentro del Texto Unificado de Legislación Ambiental Secundaria (TULAS) existen algunos Artículos donde se hace énfasis en la prevención de impactos. En el Libro VI-Calidad Ambiental en los Títulos II - Residuos Sólidos, IV- Prevención y Control de la Contaminación Ambiental y VI - Sistema Único de Manejo Ambiental se habla sobre el principio precautorio y las medidas que se deben tomar para evitar generar impactos ambientales por las diferentes actividades productivas que se crean dentro del país.

En referencia al principio precautorio, el TULAS establece políticas de para la gestión de los residuos sólidos y para la prevención en general de cualquier impacto que se pueda generar por actividades productivas (Art. 30 y 46).

El TULAS exige además la remediación de impactos ambientales negativos que puedan generarse a partir de un procedimiento. (Art. 45)

En el Sistema Único de Manejo Ambiental se establecen parámetros para la mitigación y corrección de impactos como son los Términos de Referencia (Art. 16), Plan de Manejo Ambiental, el cual incluye varios Planes que deben cumplirse dentro de un plazo establecido (Art. 17).


Sin embargo, es importante además tomar en cuenta al Reglamento Ambiental para Operaciones Hidrocarburíferas en el Ecuador (RAOHE) ya que todas las empresas que operan con hidrocarburos se rigen a este reglamento. Cabe recalcar que el mismo no hace referencia en ninguno de sus artículos la remediación de pasivos, sin embargo si recalca en sus artículos 41 y 42 que todas las Operaciones Hidrocarburíferas están sujetas a la presentación ante la entidad de control de Estudios de Impacto Ambiental que incluya un Plan de Manejo Ambiental (PMA) y también a Auditorías Ambientales para la evaluación del respectivo PMA.

Además, esta norma jurídica exige dentro de sus anexos a cumplir con diferentes límites permisibles en caso de remediación de suelos contaminados en todas las fases de la industria hidrocarburífera. (Anexo # 2)

El Ministerio de Medio Ambiente del Ecuador, ha formulado un Plan de Remediación Ambiental y Social (PRAS), que ha sido aprobado en el año 2009, dentro del cual especifica, después de un análisis completo del estado ambiental y social en el que se encuentra la región Amazónica, la ejecución de programas y subprogramas para dar solución tanto a pasivos ambientales como sociales. (Anexo # 3). (Plan de Remediación Ambiental y Social, 2009)

Objetivo General: Determinar el bioproceso más factible para dar gestión a pasivos ambientales

consecuentes a derrames de crudo.

Objetivos Específicos: Obtener información a través de fuentes secundarias sobre métodos de

remediación biológica para gestionar suelos contaminados con contaminantes recalcitrantes.

Analizar diferentes métodos de remediación biológica y comparar sus resultados para obtener discusiones y conclusiones.

Alcance: Determinar el método de remediación biológica más factible para gestionar

pasivos ambientales procedentes de derrames de crudo en suelos limo-arenosos y limo arcillosos, los cuales son parte de la Amazonía ecuatoriana.

MARCO TEÓRICO:

MÉTODOS BIOLÓGICOS:

El tratamiento biológico es la degradación del residuo orgánico por la acción de los microorganismos. La degradación altera la estructura molecular de los compuestos orgánicos y el grado de alteración determina si se ha producido biotransformación o mineralización.


Biotransformación: Se refiere a la descomposición de un compuesto orgánico en otro similar.Mineralización: Se produce la descomposición total de las moléculas orgánicas en dióxido de carbono, agua, residuos inorgánicos inertes y se incorpora el resto a las estructuras de los microorganismos. (LaGrega et al, 1998)

Existen varios parámetros microbiológicos que afectan al tratamiento biológico. Estos parámetros son:

Fuentes de energía y sustrato Procesos enzimáticos Biodegradabilidad del sustrato Inhibición y toxicidad Población microbiana.

La mayoría de las sustancias orgánicas sintéticas son biodegradables, haciendo del tratamiento biológico una alternativa técnicamente viable. (LaGrega et al, 1998) Sin embargo, existen casos donde compuestos concretos han resistido la degradación, por lo que se los denomina recalcitrantes o refractarios. Otra razón para llamar a éstos compuestos recalcitrantes es su lenta degradación que puede hacer ineficaz el tratamiento biológico, sin embargo varias investigaciones señalan que se han podido identificar con éxito algún tipo de microorganismo o grupo de microorganismos capaces de degradarlos.

La biodegradabilidad de un compuesto depende, en gran medida, de su estructura molecular. Algunos de los parámetros que tienen relación con la degradabilidad pueden ser los siguientes:

Halogenación Elevado número de halógenos Gran cantidad de ramificaciones Baja solubilidad en agua Diferente carga atómica

Pentaclorofenol Hexaclorobenceno(Rápidamente degradable) (Persistente)


CONTAMINANTES RECALCITRANTES

Se han aplicado varias técnicas biológicas de remediación para la gestión de pasivos ambientales alrededor de todo el mundo obteniendo diferentes resultados de eficiencia.

Los suelos contaminados por hidrocarburos y que han pasado un largo periodo sin una gestión adecuado, se conocen generalmente como suelos intemperizados. Éstos contaminantes llegan a ser inaccesibles para microorganismos debido a las interacciones (puentes de hidrógeno) que se producen entre los contaminantes y la materia orgánica (Jonge y col., 1997).

Por lo tanto la biodisponibilidad y la velocidad de degradación, están limitados por procesos fisicoquímicos, como sorción (Retención de una sustancia por otra cuando están en contacto) y desorción (eliminación de materia desde un medio adsorbente, usualmente para recuperar material) de contaminantes hacia y desde la matriz de suelo, la difusión en la fase sólida y la disolución de contaminantes en la fase líquida (Bosma y col., 1997). El efecto negativo de estos fenómenos es la acumulación y persistencia de los contaminantes, y depende del tipo y calidad del suelo contaminado (Guerin y Boyd, 1992).

En el caso de suelos intemperizados, es necesario facilitar la desorción de los contaminantes mediante la aplicación de uno o varios pretratamientos antes de realizar un proceso de biorremediación (Pollard y col., 1994). Algunas de las tecnologías que pueden aplicarse para desorber contaminantes hidrofóbicos de suelos intemperizados son: el uso de solventes no polares (tolueno), el uso de surfactantes no iónicos y la aplicación de tratamientos electroquímicos (García y col. 2002; Laha y col., 1992; Ko y col., 2000).

Los solventes no polares y los surfactantes no iónicos deben ser tomados muy en cuenta en casos de pre-tratamientos a suelos intemperizados contaminados con crudo, ya que se consideran productos más amigables con el ambiente, por ende son más biodegradables que solventes polares. Cabe recalcar que muchas de las cepas tanto comerciales como nativas, pueden inhibirse por aplicación de surfactantes no biodegradables y consecuentemente, el proceso de remediación biológica del suelo no sería eficiente. (Volke et al, 2003)

Varios han sido los proyectos que utilizaron bacterias nativas, obteniendo resultados favorables (26-35 %) en 90 días de cultivo (Chaineau y col, 1995), encontraron un 75% de degradación de HTPs en un suelo contaminado (2,000 ppm). Sin embargo en varios proyectos piloto se han obtenido resultados con un alto porcentaje de eficiencia, aplicando procesos de composteo.

El compostaje es la co-degradación de los residuos peligrosos junto con gran cantidad de de sustancias orgánicas adicionadas, mezcladas juntas en hileras, pilas o contenedores (LaGrege et al, 1998).


La Bioaumentación es otra técnica que es parte de la biorremediación de suelos contaminados. Esta técnica consiste en el uso de enzimas o cultivos de microorganismos con alta capacidad de oxidación con el propósito de eliminar sustancias indeseables, donde se asegura que estén presentes los microorganismos específicos capaces de degradar al compuesto contaminante no deseado hasta sus moléculas básicas (Nuñez et al, 2002),

La inoculación controlada de cultivos bacterianos de acción dirigida, especialmente formulado y de ocurrencia natural, para asistir a los hallados naturalmente en el suelo, adaptadas en un medio con un contaminante igual o similar al que contiene el suelo donde se las quiere introducir, acompañadas de otros componentes biotecnológicos. Por lo general los contaminantes son la única fuente de alimento de las bacterias inoculadas. La bioaumentación posibilita controlar la naturaleza de la Biomasa. Garantiza que el tipo de microorganismos más idóneo esté presente en el suelo en cantidad suficiente para degradar en forma efectiva y eficiente los residuos contaminantes y reducirlos a sus componentes básicos (CO2 y H2O). (SolBio, 2009)

Por otra parte, la bioestimulación, la cual es otro tratamiento que va de la mano con la bioaumentación; consiste en la adición de nutrientes, sustratos o tensoactivos que estimulen el crecimiento y actividad metabólica de los microorganismos degradadores presentes en la zona impactada (Nuñez et al, 2002), incorporando una fuente de Nitrógeno, una fuente de Fósforo y minerales que mejoran apropiadamente el PH, para mantener activa la flora bacteriana activa que va a biodegradar el contaminante (SolBio, 2009).

MARCO METODOLÓGICO:

DEGRADACIÓN DE SUELOS INTEMPERIZADOS CONTAMINADOS CON HIDROCARBUROS UTILIZANDO COMPOSTEO

El objetivo principal del estudio fue la remediación de suelos intemperizados contaminados con hidrocarburos de petróleo (45,000 mg/kg). Con el propósito de incrementar la biodisponibilidad de los contaminantes para los microorganismos degradadores, y antes de comenzar el proceso de biorremediación por composteo, el suelo intemperizado fue sometido a tres tratamientos fisicoquímicos: electroquímico (EQ), adición de surfactantes (S) y, adición de solventes (tolueno). (Volke et al, 2003)

Cada porción de suelo tratado se mezcló con cuatro aditivos (bagazo de caña, de zanahoria, estiércol de caballo y composta) con el objeto de incrementar el contenido de nutrientes y de microorganismos en los sistemas de composteo utilizados (biopilas alargadas). Las tres biopilas con suelo tratado, más una biopila control con suelo sin tratar (30 kg/biopila), se mantuvieron protegidas de la intemperie durante 206 días y se realizaron muestreos periódicos para determinar la eficiencia de cada tratamiento en la biodegradación de los hidrocarburos (HTP) presentes en el suelo. (Volke et al, 2003)


Estos agentes se seleccionaron con el criterio de que fueran residuos biodegradables sin valor agregado y con facilidad para su obtención. Cada uno, se adicionó al suelo en proporción tal que, de acuerdo al contenido de C, N, P y K de cada uno, se obtuviera un balance de nutrientes apropiado (C/N= 30, C/P=100 y C/K=200). (Volke et al, 2003)

Biopilas:Cada biopila se preparó con 9 kg (peso seco) de suelo pretratado, adicionado con 1.125 kg (peso seco) de cada agente de volumen. Se prepararon 3 biopilas diferentes, con el fin de evaluar el efecto de cada pretratamiento, más una biopila control con suelo sin tratar.

Una vez que se mezcló el suelo con los agentes de volumen, y el azúcar (sacarosa) necesaria para ajustar la relación C/N a 28, el material de cada biopila se colocó en recipientes de plástico (capacidad para 50 kg) y se adicionó agua suficiente para obtener una humedad cercana al 50%. Las biopilas se identificaron como sigue: 1) control (suelo sin tratar); 2) electroquímico (tratamiento electroquímico); 3) surfactante (tratamiento con surfactante); 4) tolueno (tratamiento con tolueno).

El peso total final para cada biopila fue de alrededor de 30 kg (peso húmedo). Todas las unidades experimentales (recipientes con el material a compostear) se mantuvieron a temperatura ambiente (en un invernadero) durante siete meses. Por otra parte, cada unidad experimental fue periódicamente (cada 30 días) adicionada con bagazo de zanahoria (5% del peso de la pila), con la finalidad de mantener un cierto contenido de materia orgánica de fácil asimilación y de esta forma asegurar la actividad y diversidad de la población microbiana.

Conteo de microorganismos:

La cuenta microbiana (cuenta en placa) se refiere al número de células viables o fragmentos miceliares en una muestra, que son capaces de crecer sobre un medio de cultivo determinado.

En este método, el número de microorganismos se reporta como unidades formadoras de colonias (UFC) por gramo de muestra (base seca). En este caso, se utilizó un medio de


cultivo que favorece el crecimiento de bacterias (agar soya tripticaseína, AST); y uno que favorece el crecimiento de hongos (agar papa dextrosa, PDA), al cual se le adicionó cloramfenicol para evitar el crecimiento bacteriano. Las condiciones de la prueba fueron las siguientes:

Muestra de suelo: 3 g.Diluciones: 1:10 (volumen: 30 mL) w Repeticiones por dilución: 3 Tiempo de incubación: AST: 2 días; PDA 5 días w Temperatura: 30 °C Criterio para el conteo de colonias: 20-200 por caja.

El número de UFC/g de suelo (peso seco) se obtuvo de la siguiente manera:UFC/mL = (No. de colonias / 0.1 mL de inóculo) x factor de diluciónUFC/g = (UFC/mL) x (27 mL) / peso de la muestra (g)

BIOESTIMULACIÓN Y BIOAUMENTACIÓN PARA TRATAMIENTO DE SUELOS CONTAMINADOS CON HIDROCARBUROS.

Las muestras tomadas en campo, fueron tomadas de suelos intemperizados, que eran parte de pasivos ambientales. Se incubaron a 30°C por un periodo de 24 a 48 horas hasta observar desarrollo bacteriano. Las colonias que crecieron en Medio de Cultivo Selectivo fueron aisladas en Agar Nutritivo. Para determinar la pureza de las colonias se prepararon placas y se utilizó tinción de GRAM (Montero, 2005). De las colonias puras se realizaron descripciones macroscópicas y microscópicas para poder determinar pruebas bioquímicas para su identificación (Garrity, 2001).

Además el equipo de investigación comparó a las colonias formadas en el agar nutritivo contra registros bibliográficos, para identificar si eran patógenos para humanos y animales, los mismos que fueron eliminados. (Navas et al, 2006)

Con las cepas escogidas en base a la identificación y caracterización realizadas se formaron bancos de almacenamiento de microorganismos siguiendo el método propuesto por Poutou (Poutou et al. 2006). Posteriormente se formó un consorcio bacteriano posterior a la realización de pruebas de actividad competitiva (Rodríguez, 2005). El consorcio formado fue masificado en fermentador biológico para ser aplicado en campo.

El consorcio seleccionado fue conformado por seis cepas de los géneros Bacillus, Pseudomonas, Aeromona, Burkholderia y Brevibacillus, con capacidad degradadora de hidrocarburos y actividad emulsificante. Se estableció el tratamiento de 50 m3 de suelo bajo cubierta, en un área impermeabilizada y preparado para su tratamiento mediante homogenización con material esponjante. Se inició el tratamiento con la bioestimulación


para mantener una óptima relación C:N:P; posteriormente se realizó una bioaumentación con el inóculo bacteriano masificado en fermentador biológico. Se controló pH, temperatura, humedad, aireación y se monitoreó la concentración de TPH para verificar descontaminación.

Para la bioestimulación se utilizó: Urea (46% N) y Fertilizante 18:48:0 (18% N, 46% P). Se consideró una relación óptima Carbono:Nitrógeno:Fósforo de 100:10:1 en base a ensayos previos realizados por este grupo de investigadores.

Para la bioaumentación se utilizó un consorcio definido formado por cepas bacterianas nativas obtenidas del Campo de Producción petrolero.

Tabla No. 1 Formulación del consorcio empleado.

CepaActividad Degradadora de

Hidrocarburos(McFarland)

ActividadEmulsificante (U.E)

Bacillus mycoides SA2 1 2.390Pseudomonas

fluorecens6 2.316

Burkholderia gladioli 10 1.393Bacillus lentus 5 1.707

Bacillus mycoides SA3 3 1.705Bacillus mycoides SA 1 7 1.358

Cabe recalcar que diferentes proyectos de este tipo, después de varias investigaciones de aislamiento de microorganismos para degradar hidrocarburos, han concluido que el microorganismo Bacillus sp., aislado demuestra tener una alta capacidad para degradar hidrocarburos en suelo contaminado, favoreciendo este proceso en consorcio con los microorganismos autóctonos del suelo. (Gómez W et al, 2009)

Se realizó una aplicación de nutrientes (dilución de urea y fosfato) para equilibrar la relación C:N:P. Para la aplicación de microorganismos se empleó un cultivo masificado utilizando el consorcio. A cada tratamiento, incluyendo el testigo se aplicó aireación manual periódica para proveer oxígeno al sistema. De igual manera todos los suelos fueron acondicionados con una enmienda orgánica formada a partir de material vegetal contaminado con hidrocarburos para mejorar la estructura y favorecer la circulación de oxígeno. Para la bioaumentación se utilizó un consorcio definido formado por cepas bacterianas nativas obtenidas del Campo de Producción petrolero.

Para el bioaumento de bacterias específicas que ayudaran posteriormente a la degradación de los microorganismos autóctonos, se pueden usar botellas de 1 litro de capacidad, actuando como un biorreactor semi-continuo ya que se ha comprobado que


existen mejores resultados cuando existen entradas de aire cada cierto tiempo (Nuñez et al, 2002).

Tanto el proceso de compostaje como el de bioestimulación y bioaumento están condicionados por los siguientes factores:

Biodegradabilidad de los contaminantes presentes Presencia de componentes inhibidores de esta degradación Temperatura del suelo Cantidad de oxígeno en el suelo pH del suelo Concentración de nutrientes en el suelo Solubilidad de los contaminantes presentes

Costos:

Tabla 2: Costos aproximados por tonelada de remediación de suelo – varias técnicas.Proceso de tratamiento Costo por tonelada

(Valores Comparativos)

Relleno Sanitario $ 100 + Impuestos + Flete

Incineración $ 130 - $ 380

Encapsulado $ 100 - $ 180

Bioremediación $ 20 - $ 60

(SolBio, 2009)

Como se puede observar en la Tabla #

Discusión y Resultados:

Compostaje:

A partir del primer muestreo, a los 20 días, se observó una biodegradación significativa de HTP en las biopilas tratadas (S: 27%; EQ: 22%; T: 12%), en comparación con el control (10%). Después de 206 días, los valores de biodegradación fueron: 48% (± 1) para EQ, 46%(± 4) para S, 39%(± 1) para T y 36% (± 3).

Los valores de degradación obtenidos en los sistemas de biopilas fueron satisfactorios en comparación a otros proyectos piloto que se han implementado, sin embargo, se puede notar una gran diferencia con respecto a la biodegradación ocurrida después de aplicar bioaumentación y bioestimulación.


El incremento en la biodegradación en las biopilas tratadas en comparación con un control, indican que los pretratamientos aumentaron la biodisponibilidad de los contaminantes inicialmente sorbidos.

Tabla3: Degradación de TPH, degradación de materia orgánica de consumo de hidrocarburos para las cuatro biopilas.

Tratamiento Degradación de TPH

(%)

Degradación de M.O(%)

Consumo inicial de TPH (mg/cm3.día)

Control 35,6 22,4 0,225Surfanctante 45,9 38,1 0,852

Electroquímico 48 29,4 0,698Tolueno 38,7 36,1 0,620

Gráfico # 1: Gráfico en barras de resultados de degradación con compostaje

Se puede observar tanto en la Tabla 3 como en el Gráfico 1 que el pre- tratamiento más eficiente para preparar los contaminantes y que estén biodisponibles para los microorganismos, es aplicando descargas electro químicas, sin embargo el pre-tratamiento con surfactantes fácilmente degradables también podría ser una opción factible para aumentar la biodisponibilidad de los contaminantes para los microorganismos.


Tabla 4: Variables originadas en el suelo original y el resto de suelos después de aplicar los pre-tratamientos.

TratamientoCargas microbianas

pHHongos BacteriasConttrol 7,8E7 2,5E9 6,6

Surfanctante 1,3E8 4,6E10 7,9Electroquímico 1,1E7 2,1E10 7,5

Tolueno 7,1E6 1,.E10 7,4

Por los resultados obtenidos en el proyecto pilos, se puede sugerir el uso del composteo como un método semieficiente para la biodegradación de HTP en suelos contaminados, además de la posibilidad del empleo de desechos domésticos, alimenticios, agrícolas (estiércoles) y lignocelulósicos, lo cual implica una opción económica y factible para las condiciones del país.

Bioestimulación y Bioaumentación.

Tabla 5: Resultados iniciales y finales de los ensayos:

TratamientoConcentración TPH (mg/kg) al inicio del

tratamiento

Promedio Concentración TPH (mg/kg) luego de 12 semanas de tratamiento

Porcentaje de biodegradación

(%)

(T0) suelo + acondicionador

12,000.03 8,921. 20 25,7%


+ bioestimulació

n

12,000.03933.87 92%


+ bioaumentació

n

12,000.03858.58 92,8%


+ bioaumentació

n + bioestimulació

n

12,000.03821.34

93,15%


En la Tabla 5, se puede observar que se realizaron diferentes combinaciones en varios ensayos, obteniéndose a la combinación T3 como la opción más eficiente en cuanto a degradación de TPH, con un 93% de degradación de los contaminantes recalcitrantes.El proceso se evaluó en un período de 12 semanas para determinar el tratamiento con mayor eliminación de hidrocarburos totales de petróleo. Sin embargo, los análisis se continuaron hasta la semana 16.

A las 16 semanas de tratamiento la concentración de TPH del suelo disminuyó de 7630 mg/kg a 264.6 mg/kg, valor por debajo del límite permisible establecido en la Tabla 6 del RAOH 1215 correspondiente a 2500 mg/kg.

Conclusiones:

El compostaje aplicado a la recuperación de suelos contaminados con hidrocarburos persistentes, como es el caso de los pasivos ambientales, puede resultar una técnica económicamente viable, según el pre-tratamiento que reciba. Sin embargo toma mucho tiempo en obtener suelos recuperados, por lo que es un obstáculo para su implementación.

Un tratamiento combinado de bioestimulación más bioaumentación logra una mayor eliminación de hidrocarburos totales de petróleo que cualquiera de las dos técnicas por separado para la remediación de suelos contaminados.

Los tratamientos de bioestimulación y bioaumentación, son los bioprocesos más factible para dar cumplimiento al PRAS dentro del Ecuador, sin embargo se necesitan investigaciones para poder potencializarlos y posteriormente implementarlos.

Para poder aplicar estos tratamientos dentro de nuestro país, se deben también analizar los parámetros ambientales y edáficos, ya que los mismos varían según la región donde se encuentren los contaminantes, haciéndolos más recalcitrantes o viceversa.

Un análisis costo beneficio, ayudaría también a escoger la técnica más adecuada para la biorremediación de pasivos ambientales dentro del Ecuador, sin embargo está comprobado en varios estudios que las técnicas biológicas demandan menos costes que las técnicas químicas o físicas para remediación, debido a que no exigen mucha infraestructura o maquinaria específica, simplemente se requiere de las cepas de microorganismos adecuadas.

Bibliografía:

Navas S et al, 2009., Tratamiento Biológico de Suelos Contaminados con Hidrocarburos, procedentes del Campo Sacha, mediante cepas bacterianas nativas. Laboratorio de Ciencias Biológicas PETROECUADOR. Disponible en: http://www3.inecol.edu.mx/solabiaa/ARCHIVOS/documentos/congresos/algal2008/memorias-cd/archivos%20pdf/biotec-ambiental/B_Orales/BO-04.pdf


Powers, et al., Análisis Crítico del Caso Texaco: Sumisión 2., El MANEJO DE DESECHOS DE TEXACO EN ECUADOR FUE ILEGAL Y VIOLO LOS ESTANDARES DE LA INDUSTRIA. Disponible en: http://www.etechinternational.org/new_pdfs/chevron_texaco/CustomaryPracticesAnnex_Submission2_FINALSpan.pdf

Petróleo y Desarrollo sostenible en Ecuador, 2006, Flacso – Ecuador. Ed, Guillaume Fontaine.

SolBio, Hidrocarburos en suelos, 2010, Buenos Aires - Argentina. Disponible en: http://www.solbio.com/Soluciones.asp?seccion=Hidrocarburos%20en%20Suelos

Nuñez et al, Biorremedianción de Hidrocarburos de hidrocarburos de los sedimentos de la Bahía de La Habana. Disponible en: http://iodeweb1.vliz.be/odin/bitstream/1834/2920/1/Biorremediaci%C3%B3n%20de%20hidrocarburos%20como%20sedimento%20de%20la........pdf

Gómez W et al, Evaluación de la bioestimulación frente a la atenuación natural y la bioamentación en un suelo contaminado con una mezcla de gasolina-diesel, Universidad Nacional de Colombia – Medellín. Disponible en: http://dyna.unalmed.edu.co/ediciones/160/articulos/a08v76n160/a08v76n160.pdf

De Jonge, H; Freijer, J.I.; Verstraten, J.M.; Westerveld, J. y Van der Wielen. 1997. Relation between bioavailability and fuel oil hydrocarbon composition in contaminated soils. Environ. Sci. Technol. 31 (3): 771 – 775

Programa de Recuperación Ambiental y Social (PRAS). (2009), Ministerio de Medio Ambiente, Unidad del Equipo Gestor del PRAS.

Texto Unificado de Legislación Ambiental Secundaria (TULAS).

Reglamento Ambiental para Operaciones Hidrocarburíferas en el Ecuador (RAOHE), R.O. 1215.


ANEXOS

ANEXO # 1

Bloques Petroleros en la Amazonía Ecuatoriana

ANEXO # 2:


Tabla 6: Límites permisibles para la identificación y remediación de suelos contaminados en todas las fases de la industria hidrocarburífera, incluidas las estaciones de servicios.

Los límites permisibles a aplicarse en un proyecto determinado dependen del uso posterior a darse al suelo remediado, el cual constará en el respectivo Programa o Proyecto de Remediación aprobado por la Subsecretaría de Protección Ambiental.

Parámetro Expresado en

Unidad Uso Agrícola

Uso Industrial

Ecosistemas sensibles

Hidrocarburos Totales

TPH mg/Kg 2500 4000 1000

Hidrocarburos Aromáticos

Policíclicos (HAP´s)

C mg/Kg 2 5 1

Cadmio Cd mg/Kg 2 10 1Níquel Ni mg/Kg 50 100 40Plomo Pb mg/Kg 100 500 80

(RAOHE 1215)

ANEXO # 3:


Esquema General de Intervención del PRAS

(PRAS, 2009)

Plan de Reparación Ambiental y

Social

Plan de Reparación Ambiental y

Social

Programa de Mejoramiento

de Capacidades Institucionales

Programa de Mejoramiento

de Capacidades Institucionales

Programa de Reparación de

Pasivos Ambientales


Pasivos Ambientales


Pasivos Sociales


Pasivos Sociales

Subprograma de Gestión de Información sobre pasivos

ambientales y sociales

Subprograma de Gestión de Información sobre pasivos

ambientales y sociales

Subprograma de fortalecimiento

institucional

Subprograma de fortalecimiento

institucional

Subprograma de Remediación de sitios

contaminados

Subprograma de Remediación de sitios

contaminados

Subprograma de recuperación ecológica de

sitios remediados

Subprograma de recuperación ecológica de

sitios remediados

Subprograma de Apoyo a la reducción de factores de riesgo para la salud para hogares afectados

Subprograma de Apoyo a la reducción de factores de riesgo para la salud para hogares afectados

Subprograma de Promoción compensatoria

de alternativas productivas para hogares

afectados

Subprograma de Promoción compensatoria

de alternativas productivas para hogares

afectados

Subprograma de Apoyo compensatorio a iniciativas para la recuperación del

patrimonio cultural tangible e intangible

afectado

Subprograma de Apoyo compensatorio a iniciativas para la recuperación del

patrimonio cultural tangible e intangible

afectado

Subprograma de Apoyo a la gestión de conflictos

socio ambientales

Subprograma de Apoyo a la gestión de conflictos

socio ambientales

Subprograma a ejecutarse desde 2009

Subprograma a ejecutarse desde 2010

bioproceso compostaje bioaumentacion-bioestimulacion

Documents