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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE CIENCIAS BIOLOGICAS

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE MICROBIOLOGIA Y

PARASITOLOGIA

Degradación de petróleo en suelos contaminados con Borra de la

Refinería Talara utilizando microorganismos autóctonos y compost

Tesis para optar el Título de

BIÓLOGO-MICROBIÓLOGO

Autor: LUIS SEGUNDO VIVANCO YOVERA

Asesor: Dr. HEBER MAX ROBLES CASTILLO

Trujillo –Perú

2013

Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo

Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis.

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AUTORIDADES DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE

TRUJILLO QUE OTORGAN EL TITULO PROFESIONAL DE

BIÓLOGO MICROBIÓLOGO

Dr. Orlando Velásquez Benites Rector de la Universidad Nacional de Trujillo

Dra. Vilma Julia Méndez Gil Vice – rectora Académico de la Universidad Nacional de Trujillo

Dra. Flor Marlene Luna Victoria Mori Vice – rectora Administrativo de la Universidad Nacional de Trujillo

Dr. Regné Cortez Lara Secretario General de la Universidad Nacional de Trujillo



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AUTORIDADES DE LA FACULTAD DE CIENCIAS

BIOLOGICAS DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE

TRUJILO

Dr. Hermes Escalante Añorga Decano de la Facultad de Ciencias Biológicas

Dr. César Jara Campos Secretario de la Facultad de Ciencias Biológicas

Dra. Bertha Soriano Bernilla Directora de la Escuela Académico Profesional de Microbiología y

Parasitología



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PRESENTACIÓN

SEÑORES MIEMBROS DEL JURADO DICTAMINADOR:

En cumplimiento con las disposiciones establecidas en el Reglamento de

Grados y Títulos de la Universidad Nacional de Trujillo, presentó a vuestra

consideración y claro discernimiento la tesis titulada: “Degradación de petróleo en

suelos contaminados con Borra de la Refinería Talara utilizando microorganismos

autóctonos y compost”.

.

Esperando que vuestro criterio sea de comprensión por errores u omisiones

cometidos en la elaboración del presente trabajo, me someto a vuestro dictamen

Trujillo, diciembre del 2013

______________________________________

Br. Luis Segundo Vivanco Yovera



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DEL ASESOR

El que suscribe Dr. Heber Robles Castillo asesor de la presente tesis titulada:

Efecto de la concentración de los “Degradación de petróleo en suelos contaminados

con Borra de la Refinería Talara utilizando microorganismos autóctonos y

compost”.

CERTIFICA

Que la investigación ha sido desarrollada de conformidad con su correspondiente

proyecto y las orientaciones pertinentes.

En cuanto al informe ha sido redactado bajo mi asesoramiento, acogiendo las

observaciones y sugerencias alcanzadas, por lo que autorizo al bachiller Luis

Segundo Vivanco Yovera continúe con los procedimientos según los fines.

_____________________________________

Dr. Heber Robles Castillo

ASESOR



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MIEMBROS DEL JURADO

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Dra. Bertha Soriano Bernilla

PRESIDENTE

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Dr. Juan Wilson Krugg

SECRETARIO

_________________________


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APROBACIÓN

Los profesores que suscriben, Miembros del Jurado Examinador, declaran

que la presente tesis ha cumplido con los requerimientos formales y

fundamentales, siendo APROBADO POR UNANIMIDAD

______________________________

Dra. Bertha Soriano Bernilla

PRESIDENTE

_______________________________

Dr. Juan Wilson Krugg

SECRETARIO

__________________________________


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AGRADECIMIENTOS

A mis padres, que gracias a su apoyo constante logré concluir mi carrera universitaria y

la ejecución de mi Proyecto de Tesis

A Dios, por permitirme estas hoy aquí

A mi hijo por ser la fuente de mi esfuerzo para todos mis objetivos

A Jessenia, por estar siempre en los buenos y malos momentos

A mi asesor Dr. Heber Robles C. por su apoyo en toda la realización de la investigación.

A la Empresa Petróleos del Perú Petroperú S.A Talara por darme la confianza y

oportunidad en la realización del proyecto

A todos mis amigos de la Unidad Seguridad y Protección Ambiental por su apoyo moral

en la ejecución de mi proyecto



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RESUMEN

El presente trabajo tuvo por objetivo principal determinar la degradación del petróleo

de suelos contaminados con Borra de la Refinería de Talara utilizando

microorganismos autóctonos y compost, para lo cual se tomaron muestras de suelo

contaminado con Borra; las muestras fueron transportadas al Laboratorio de la

Refinería, luego se hicieron diluciones con Solución Salina Fisiológica (SSF) hasta 10-

8; de la última dilución se hicieron siembras en placas Petri conteniendo Agar para

Recuento en Placa (PCA) las cuales fueron incubadas a 37 ± 1°C por 48 horas.

Posteriormente se observó el crecimiento de las Unidades Formadoras de Colonias

(UFC). Se seleccionaron 19 UFC las que se mantuvieron como cultivo puro. Estas

colonias seleccionadas se utilizaron para la preparación del consorcio nativo utilizando

como medio de cultivo Caldo Peptonado (0.5% de peptona) el cual fue incubado a

temperatura ambiente de laboratorio (23 ± 3°C) por 48 horas; luego de la incubación

los microorganismos autóctonos estuvieron listos para ser agregados a los ensayos

biológicos. Para la preparación de compost se recolectaron materiales orgánicos tales

como hojas secas (rastrojos), hojas verdes, aserrín y estiércol de chivo. El proceso de

maduración del compost duró 6 semanas (1 mes y medio) hasta que el material

orgánico presentó las características de una composta (material degradado). Se

hicieron el control de la temperatura, humedad y pH para la obtención de un compost

maduro. Una vez terminado el proceso de compostaje se realizaron ensayos

biológicos en recipientes de plástico que contenían suelo contaminado con Borra,

compost y consorcio microbiológico. Se hicieron los Ensayos de degradación del

petróleo contenido en el suelo contaminado con borra; Se usó como control de Suelo

Contaminado con Borra (SCB) más agua destilada estéril; luego se instaló un sistema

a base de: Ensayo I, Suelo Contaminado con Borra (SCB) más compost maduro;

Ensayo II, Suelo Contaminado con Borra (SCB) más compost maduro y consorcio

microbiano autóctono, y Ensayo III, Suelo Contaminado con Borra (SCB) más

consorcio microbiano autóctono. De los ensayos realizados, el Ensayo I, que contenía

Suelo Contaminado con Borra más compost maduro, fue el que presentó mayor

porcentaje de degradación de Hidrocarburos Totales de Petróleo (TPH) y estuvo entre

el 70.16 y 85.41%, respecto al control donde sólo se alcanzó entre el 6.08 y 10.12 %

de degradación a los 42 días de tratamiento a temperatura ambiente.



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INDICE

Páginas

AUTORIDADES DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO i

AUTORIDADES DE LA FACULTAD DE CIENCIAS BIOLOGICAS ii

PRESENTACIÓN iii

DEL ASESOR iv

MIEMBROS DEL JURADO v

APROBACIÓN vi

DEDICATORIA vii

RESUMEN viii

INDICE x

INTRODUCCIÓN 1

MATERIAL Y METODOS 11

1. Material de estudio

2. Procedimiento.

2.1. Toma de muestra de suelo contaminado con Borra

2.2. Aislamiento de microorganismos autóctonos a través de diluciones

2.3. Identificación de microorganismos aislados en medios de cultivo PCA

2.4. Preparación del consorcio microbiano nativo de bacterias degradadoras

de Petróleo

2.5. Preparación del compost

2.6. Ensayos Biológicos para la degradación de suelos contaminados con

Borra utilizando compost, Consorcio microbiano y un control (Ensayo



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1 de tratamiento 1 Kg de suelo contaminado con Borra y en el Ensayo 2

se utilizó 3kg de suelo contaminado con Borra).

RESULTADOS 16

DISCUSIÓN 21

ENUNCIADO RESUMEN 26

RECOMENDACIONES 27

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 28

ANEXOS 34



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I. INTRODUCCIÓN

Uno de los problemas ambientales más importantes de la actualidad es la

contaminación de ecosistemas terrestres y acuáticos por derrames de hidrocarburos

de petróleo ocasionando un impacto ambiental. En el caso de los suelos, las

principales consecuencias ambientales que se presentan después de un evento de

contaminación por hidrocarburos son: la reducción o inhibición del desarrollo de la

cobertura vegetal en el lugar del derrame, cambios en la dinámica poblacional de la

fauna, de la biota microbiana y contaminación por infiltración a cuerpos de agua

subterráneos. Además del impacto ambiental negativo, los derrames de hidrocarburos

generan impactos de tipo económico, social y de salud pública en las zonas aledañas

al lugar afectado. (1)

Un suelo contaminado según muchos organismos internacionales3, es aquel

que represente una amenaza para la salud humana y el medio ambiente, debido a las

sustancias presentes en o bajo el suelo, generalmente debido a un mal uso previo.

Moraga (2003). La contaminación de suelos con hidrocarburos es un problema

creciente que ha llevado al desarrollo e implementación de tecnologías para la

remediación recuperación de los ambientes contaminados. (3)

Dentro de las actividades industriales que se realizan en la Refinería de Talara

se encuentran los relacionados a los procesos de perforación, explotación, producción,

transporte, refinación y distribución de hidrocarburos. Como producto de estas

actividades se generan lodos aceitosos o Borras los cuales son altamente

cancerígenos y que representan un problema ambiental para la mayoría de las

Refinerías de petróleo que ocasionan la contaminación de los suelos. Los lodos se

consideran un desecho industrial y actualmente se disponen en rellenos industriales

junto con otros residuos generados en dichos procesos de refinación. (4)

Se denominan Borras o lodos aceitosos, a todos aquellos residuos sólidos

peligrosos altamente viscosos de consistencia gomosa, de color negro, conformados

por agua, sólidos inorgánicos (arena, rocas, lodos de perforación), materia orgánica e

hidrocarburos, especialmente de cadena largas, que se sedimentan y aglomeran

después de largos periodos de tiempo en zonas del proceso de extracción y

transporte(4,5)



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En su composición química La Borra está constituida principalmente por

Asfaltenos, Hidrocarburos saturados, Aromáticos nafténicos, Aromáticos polares,

Ácido sulfúrico, Cenizas, Humedad y metales como: Bario, Cromo, Plomo, Cadmio y

hierro. Se deduce que la Borra está conformado preferentemente de hidrocarburos

(86,7% e peso) (18).

Los principales métodos tradicionales de disposición final de Borras incluyen:

Land Farming, Fijación con cal, Encapsulamiento, Desorpción térmica, la

Biorremediación y el confinamiento. El uso de estos métodos involucra un costo extra

importante para la empresa y adicionalmente genera cargas ambientales por

contaminación del suelo y del agua (biorremediación) o del aire (desorpción térmica). (19)

Como alternativa de remediación de suelos contaminados con hidrocarburos

del petróleo se ha acudido a la utilización de elementos biológicos que contribuyen a la

oxidación, degradación, transformación y completa mineralización de estos

contaminantes9. Los métodos de tratamiento biológico dependen de la capacidad de

los organismos para degradar los contaminantes orgánicos a productos inocuos como

dióxido de carbono, agua y biomasa (10).

Los tratamientos biológicos representan usualmente la mejor alternativa11.

Además de no implicar los costos de equipos, materiales, productos y maquinaria

necesarios para los tratamientos físicos y químicos, pueden aplicarse sobre el sitio

mismo de la contaminación, sin exigir el desplazamiento de los suelos

contaminados1,2,11. El tratamiento biológico de descontaminación recibe también el

nombre de biorremediación3, 4,12.

Los hidrocarburos son compuestos orgánicos formados únicamente de carbono

e hidrógeno y constituyen uno de los grupos de contaminantes ambientales más

importantes, tanto por su abundancia, como por su persistencia en distintos

compartimentos ambientales (Casellas et al., 1995). Mayoritariamente son alcanos de

cadena lineal (n-alcanos o n-parafinas), alcanos ramificados (en menor cantidad),

cicloalcanos (o naftenos) y cantidades variables de hidrocarburos aromáticos.

(Fernández et al., 1992). La composición elemental de un crudo está condiciona por la

predominancia de los compuestos tipo hidrocarburo: 84-87% de C, 11-14% de H, de 0-

8% de S, y de 0-4% de O y N y metales como el níquel y el vanadio (4)

En términos generales, de un 70 a un 97% de los hidrocarburos del petróleo

son degradables (la fracción de hidrocarburos saturados y aromáticos) y el resto



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representa los asfaltenos y las resinas esencialmente inertes8. Cada una de las

categorías agrupa compuestos con características de solubilidad, volatilidad y

toxicidad propias3. Desde un punto de vista de biodegradabilidad, los hidrocarburos

pueden ordenarse de mayor a menor biodegradabilidad en: alcanos lineales > alcanos

ramificados > aromáticos ligeros > alcanos cíclicos > aromáticos pesados >

compuestos polares3, 8.

El MEM a través de su “Guía Ambiental para la Restauración de Suelos en

Instalaciones de Refinación y Producción Petrolera” y su Guía para el Manejo de

Desechos de las Refinerías de Petróleo”, apoya y estimula el empleo de diferentes

técnicas para la recuperación de suelos contaminados con hidrocarburos, entre las

que se encuentran la biorremediación. (5)

La biodegradación se refiere a que los microorganismos pueden crecer a

expensas de la utilización de éstos compuestos químicos. Este proceso se puede

acelerar y/o mejorar mediante la aplicación de tecnologías de biorremediación (6)

Es importante estudiar qué poblaciones microbianas existen en el suelo

contaminado ya que estas probablemente ya se habrán adaptado al ambiente

contaminado15. Las poblaciones nativas pueden ser sensibles a la presencia y la

actividad de poblaciones extranjeras especializadas13. Estas poblaciones, visto las

diferencias metabólicas, producen en algunos casos metabolitos e intermediarios

tóxicos para la microflora nativa15. Muchas veces también, estas poblaciones

agregadas no se adaptan a las condiciones del sitio contaminado y debido a ello, no

realizan la descontaminación con la misma eficiencia con la que lo hacen las

poblaciones nativas. (7)

Diversos estudios permiten hoy en día establecer una lista de 160 géneros de

microorganismos que degradan los hidrocarburos, los consorcios más empleados

contienen a las especies bacterianas formadas por: Flavobacterium, Achromobacter,

Arthrobacter, Alcaligenes, Coriynebacterium, Rhodococcus, Micrococcus, Bacillus,

Corynebacterium, Pseudomonas, Aeromonas, Acinetobacter y de hongos como

Mycobacterium, Aspergillus, Cephalosporium, Trichoderma, Aspergillus, Fusarium,

Penicillium, Rhodotorula y Candida15.

La transformación ideal de los hidrocarburos por parte de los microorganismos

es la mineralización, donde el microorganismo utiliza el contaminante como substrato

de crecimiento. Existen tres factores que condiciona la biodegradación microbiana de



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hidrocarburos, los relacionados con las características del producto petrolífero, los

relacionados con el medio y los relacionados con los microorganismos presentes en el

emplazamiento10. Se realiza en condiciones aeróbicas y anaeróbicas, aunque los

procesos anaeróbicos de degradación son más lentos y los mecanismos bioquímicos

todavía no están descritos, en su mayoría 21. En presencia de oxígeno, las reacciones

clave para la biodegradación de hidrocarburos están catalizadas por oxigenasas tanto

en hongos como en bacterias, que actúan incorporando átomos de oxígeno,

procedentes de oxígeno molecular (O2), al sustrato. Las monooxigenasas incorporan

un solo átomo de oxígeno y el otro es reducido a agua, mientras que las dioxigenasas

incorporan ambos átomos de oxígeno. Como consecuencia, se entiende que los

microorganismos degradadores de hidrocarburos, en condiciones aeróbicas, requieren

la presencia de oxígeno tanto para realizar la oxidación inicial del sustrato como al final

de la cadena respiratoria, donde su papel es de aceptor final de electrones. (7)

El medio donde se encuentra el contaminante debe proporcionar las mejores

condiciones a los microorganismos para que su actividad metabólica sea la adecuada

para degradar los hidrocarburos. En el caso de los hidrocarburos, aunque existen

microorganismos que pueden degradarlos anaeróbicamente, sabemos que el

metabolismo más eficaz es el aeróbico por lo que la presencia de oxígeno será un

requisito imprescindible. En el caso de la zona no saturada del suelo, una variable muy

importante es la humedad que deberá encontrar un valor óptimo entre aquel que

requieren los microorganismos para su metabolismo y el que permita una buena

aireación. La transformación ideal de los hidrocarburos por parte de los

microorganismos es la mineralización, que supone que el microorganismo utiliza el

contaminante como substrato de crecimiento. Pensemos que los hidrocarburos sólo

contienen carbono (C) e hidrógeno (H), mientras que una célula microbiana contiene

C, nitrógeno (N), fósforo (P), además de otros micronutrientes, en unas proporciones

determinadas. Para que el microorganismo pueda crecer a expensas de los

hidrocarburos deberá disponer en el medio de las proporciones necesarias de N y de

P además del C y H. Es por ello que en medios pobres en N y P se necesitará

suplementar con nutrientes o fertilizantes. (8)

Los tratamientos biológicos representan usualmente la mejor alternativa11.

Además de no implicar los costos de equipos, materiales, productos y maquinaria

necesarios para los tratamientos físicos y químicos, pueden aplicarse sobre el sitio

mismo de la contaminación, sin exigir el desplazamiento de los suelos



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contaminados1,2,11. El tratamiento biológico de descontaminación recibe también el

nombre de biorremediación3, 4,12.

La transformación de los compuestos orgánicos por microorganismos va ligada

a dos procesos principales, el crecimiento y el cometabolismo. La utilización de un

sustrato para el crecimiento por parte de catabolismo microbiano siempre implica el

mismo principio básico: una degradación gradual de la molécula para formar al final

uno o más fragmentos capaces de pasar a metabolismo central. Durante el proceso

conocido como mineralización, una parte de los elementos que constituyen la materia

orgánica son convertidos en productos inorgánicos como CO2 o H2O. En algunos

casos, sólo una parte del sustrato es degradado, mientras que el resto del compuesto

persiste en forma parcialmente oxidada. Por su parte, el cometabolismo se basa en la

transformación o metabolización de un compuesto orgánico por un microorganismo

que no es capaz de utilizarlo como fuente de carbono y energía. De hecho, la mayoría

de transformaciones cometabólicas y las de degradación parcial son producto de la

baja especificidad de algunas enzimas presentes en las rutas metabólicas de

degradación. (9)

Entre las estrategias de biorremediación se encuentran la bioestimulación y la

bioaumentación. La bioestimulación se define como la adición de nutrientes,

principalmente fuentes de nitrógeno y fósforo, para favorecer el crecimiento y

desarrollo microbiano, al igual que la estimulación por medio de adición de agua,

oxígeno y otros elementos que mejoren el desarrollo de los microorganismos 26. La

bioaumentación se entiende como la adición de microorganismos endógenos o

exógenos en un lugar específico, en este caso los degradadores de hidrocarburos,

para aumentar rangos de reducción orgánica o proporcionar la habilidad de degradar

él contaminante. La utilización o presencia en el medio contaminado de estos

microorganismos es esencial ya que poseen sistemas enzimáticos capaces de

fraccionar las moléculas de hidrocarburo haciéndolas menos tóxicas y así poder

asimilarlas e incorporarlas a sus procesos metabólicos, “transformándolas” en dióxido

de carbono y agua, en procesos aerobios, para procesos anaerobios las

transformaciones pueden llegar hacer de biomasa, CO2, N2, Mn2+, S2+, Fe2+, CH4, entre

otros (10)

Aunque una parte significativa de los hidrocarburos presentes en el medio

ambiente es biodegradable, las tasas de biodegradación de los hidrocarburos en el

medio ambiente están limitadas por su hidrofobicidad y baja solubilidad en agua10. En

consecuencia, para mejorar el proceso de biodegradación, se han desarrollado



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estrategias con el objetivo de incrementar la solubilidad de los compuestos

hidrofóbicos y por lo tanto aumentar la biodisponibilidad de los mismos (11)

La tecnología de Biorremediación con Compostaje se fundamenta en la

estimulación de la actividad biodegradadora de las poblaciones microbianas presentes

en un suelo contaminado, mediante la adición de un compost, diseñado “a medida”

según las características y requerimientos de cada suelo contaminado a tratar y

enriquecido en poblaciones microbianas degradadoras de los contaminantes

presentes en dicho suelo. Es un proceso biológico controlado, por el cual pueden

tratarse suelos y sedimentos contaminados con compuestos orgánicos

biodegradables, para obtener subproductos inocuos estables. Es necesario optimizar

cinco parámetros: la aireación, la temperatura, el contenido de humedad, la relación

carbono/nitrógeno (C/N) y el pH4. Los microorganismos degradadores presentes en

suelos altamente contaminados suelen desarrollar mecanismos reguladores genéticos

que responden a la presencia o ausencia de determinados compuestos

contaminantes, teniendo muchos de ellos la capacidad de utilizar los propios

contaminantes como fuente de carbono. Sin embargo, los suelos contaminados suelen

tener una actividad microbiana baja, básicamente debido a la falta de condiciones

ambientales favorables, como la baja concentración de materia orgánica, oxígeno,

nitrógeno y/o fósforo, etc. Así, la adición, durante el proceso de tratamiento de los

suelos contaminados, de compost diseñados “a medida”, enriquecidos en poblaciones

microbianas biodegradadoras y con un alto porcentaje de materia orgánica

biodegradable, provocará un aumento de la capacidad degradadora de cada suelo

contaminado, acelerando así el proceso de recuperación del emplazamiento. (12)

El proceso de compostaje se basa en la actividad de microorganismos que

viven en el entorno, ya que son los responsables de la descomposición de la materia

orgánica. Para que estos microorganismos puedan vivir y desarrollar la actividad

descomponedora se necesitan unas condiciones óptimas de temperatura, humedad y

oxigenación. (13)

En la degradación de hidrocarburos por compostaje los contaminantes son

destruidos, reduciendo la toxicidad del sistema. Son relativamente fáciles de diseñar y

construir, requiere de menor inversión y no requiere de un confinamiento posterior.

Pero tiene como limitaciones que los HPAs de 5 ó 6 anillos presentan resistencia a la

degradación. No se aplica a concentraciones >50,000 mg de TPH/Kg suelo y

Presencia de metales pesados (>2,500 mg/Kg suelo).26 Los costos típicos para la

biorremediación usando la técnica del compostaje son a partir del $30 a $100 por el



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metro cúbico de suelo. Las variables que afectan el costo son la naturaleza y la

profundidad de los contaminantes, y el uso de bioaumentación. (13)

El composteo se ha usado con éxito para remediar suelos contaminados con

PCP, gasolinas, HTP, HAP. Se ha demostrado también la reducción, hasta niveles

aceptables, en la concentración y toxicidad de explosivos (TNT) 2. Entre los factores

que influyen en la aplicación de esta técnica se destacan: los hidrocarburos deben ser

no halogenados con concentraciones en suelo menores a 50.000 ppm, superficie de

trabajo relativamente grandes, necesidad de una población microbiana mayor a 1000

UFC (Unidades Formadoras de Colonias) por gramo de suelo (15).

Por lo que respecta a los factores relacionados con los microorganismos, se

define el período de aclimatación como aquel tiempo que requieren las poblaciones

microbianas presentes en un emplazamiento para empezar a degradar los

contaminantes. En este sentido, se conocen distintos factores que pueden disminuir o

aumentar este tiempo pero en términos generales están relacionados con el historial

de contaminación del emplazamiento. Si la contaminación es remota los

microorganismos están muy adaptados a la presencia de los contaminantes y pueden

dar una respuesta rápida a una bioestimulación sin prácticamente un período de

aclimatación. En el caso de contaminaciones accidentales, este período podría

alargarse. Sin embargo, cabe señalar que en el caso de la contaminación por

hidrocarburos, al tratarse de unos contaminantes prácticamente omnipresentes,

pensemos en su presencia en la atmósfera, se ha podido constatar que se encuentran

microorganismos degradadores de hidrocarburos en prácticamente cualquier

emplazamiento. (14)

El término hidrocarburos totales de petróleo (TPH) se usa para describir a un

grupo extenso de sustancias químicas derivadas originalmente del petróleo. Se les

llama hidrocarburos porque casi todos los componentes están formados enteramente

de hidrógeno y carbono. Los crudos de petróleo pueden tener diferentes cantidades de

sustancias químicas; asimismo, los productos de petróleo también varían dependiendo

del crudo de petróleo del que se produjeron. La cantidad de TPH que se encuentra en

una muestra sirve como indicador general del tipo de contaminación que existe en el

sitio. Sin embargo, la cantidad de TPH que se mide suministra poca información

acerca de cómo hidrocarburos de petróleo específicos pueden afectar a la gente, los

animales y las plantas. La disminución de la concentración de hidrocarburo en el

medio puede ser un segundo indicador de la degradación8. Si la población logra utilizar



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el contaminante como fuente de carbono, la concentración del mismo debe disminuir

con el tiempo y ser reemplazado en el medio por nuevos metabolitos (8).

Cuando se nos plantea un caso de suelo contaminado se deben llevar a cabo

una serie de etapas. Cada una de ellas deberá llevarse a cabo por distintos

profesionales interrelacionados: geólogos, químicos, microbiólogos e ingenieros. A

título de resumen deben cumplirse las siguientes etapas. En primer lugar se debe

realizar una investigación exhaustiva del emplazamiento en relación con los

contaminantes y en relación con el tipo de suelo. En segundo lugar, se deben realizar

unos ensayos de trazabilidad a nivel de laboratorio, seguidos si es factible de un

ensayo piloto para finalmente implantar la tecnología escogida que irá acompañada de

un buen control de seguimiento. Para llevar a cabo un tratamiento de biorremediación

eficaz, se deben cumplir unos requisitos y se deben identificar con anterioridad los

factores específicos que condicionan el proceso. Mediante la realización de

experimentos a nivel de laboratorio, denominados ensayos de trazabilidad, podremos

conocer, para cada emplazamiento, las características microbiológicas, edafológicas y

fisicoquímicas, así como la influencia de distintos parámetros (O2, nutrientes, etc.)

antes de implementar cualquier tecnología de biorremediación. Nuestro grupo ha

diseñado un protocolo que hemos aplicado con éxito a distintos emplazamientos. (15)

Existen trabajos realizados en la Refinería de la Pampilla empleando biopilas

para tratar los suelos del área de la playa afectados por la deposición de residuos de

hidrocarburos y subproductos de petróleo.(20)

En Lobitos (Talara) se ha reportado la remediación de suelos con

concentraciones de TPH de 30.5% empleando la técnica de Land Farming 38. En este

proyecto se trataron 1830 m3 de suelo que presentaban concentraciones iniciales de

TPH de 30.5%. El proyecto tuvo una duración de 5 meses y se logró reducir las

concentraciones de TPH a 1.7%. El Landfarming es una tecnología a escala completa

de biorremediación en la cual los contaminantes de suelos, sedimentos, o los lodos

son labrados y permite obrar recíprocamente con el suelo y el clima en el sitio. (20)

En el Laboratorio de Fertilidad de suelos de la Universidad Nacional Agraria la

Molina se realizó un experimento a nivel de bioensayo, para disminuir la concentración

de hidrocarburos Totales de Petróleo, usando estiércol y aserrines como sustrato a la

planta indicadora de Zea mays “maíz”, L sembrados y controlados por un periodo de



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dos meses. Los resultados de la dosificación del suelo contaminado por hidrocarburos,

estiércol y aserrín disminuyo 22.5 por ciento el contenido de hidrocarburos en el suelo,

empleando solo estiércol disminuyó 16.5 por ciento y usando solamente aserrines

disminuyo 9.6 por ciento. Comparando los tratamientos del experimento el que mejor

ha remediado los suelos fue el tratamiento (T3) suelo contaminado más vacaza más

aserrín de bolaina, puesto que la concentración inicial de hidrocarburos totales de

petróleo (TPH) fue de 21.81 gr de TPH/kg de suelo, ha disminuido en 16.28 gr de

TPH/kg de suelo, que representa una reducción del 25 por ciento. (16)

En Cuba se aplicó la Técnica de Biorremediación a un área impactada de

(20m3) con 58 barriles de petróleo crudo de 14º API (petróleo pesado) de viscosidad y

se observó una disminución en la concentración de hidrocarburos totales del petróleo

hasta obtener valores inferiores al 1% recomendado por las normas internacionales,

lográndose recuperar el suelo impactado en un periodo de un año. Se identificaron

especies de microorganismos degradadores de hidrocarburos en el suelo tratado. No

se encontró toxicidad por ninguno de los métodos empleados en el suelo tratado y se

sembraron plantas en el área tratada. (17)

Debido a que en Refinería Talara no existe una alternativa económica y eficaz;

que logre eliminar a los suelos contaminados con Borra que se generan en procesos

de refinación y por ser el confinamiento una técnica que no elimina completamente al

contaminante, generando con el tiempo pasivos ambientales y daños al medio

ambiente. Por tal razón el presente trabajo tiene como objetivo determinar la

degradación de suelos contaminados con Borra utilizando microorganismos

autóctonos y compost.

Objetivo General:

Determinar la eficiencia de degradación del Petróleo de suelo contaminado con

Borra de la Refinería Talara utilizando un consorcio nativo y compost.

Objetivos específicos:

1. Aislar cultivos puros de bacterias de las muestras de suelo contaminado con

petróleo residual (borra) de la Refinería e identificarlos.



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N

http://www.monografias.com/trabajos16/cuba-origenes/cuba-origenes.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/petro/petro.shtml#pe

http://www.monografias.com/trabajos35/petroleo/petroleo.shtml

http://www.monografias.com/trabajos13/visco/visco.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/petro/petro.shtml#hidro

http://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtml

http://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtml

http://www.monografias.com/trabajos6/elsu/elsu.shtml

http://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/plantas/plantas.shtml

10

2. Constituir el Consorcio microbiano nativo a partir de los cultivos puros aislados

y desarrollarlos para la degradación del petróleo del suelo contaminado con

borra de la refinería Talara.

3. Obtener compost maduro a partir de residuos vegetales y estiércol de chivo

para ser usado en la degradación del petróleo del suelo contaminado con borra

de la refinería Talara.

4. Obtener la eficiencia de degradación del Petróleo de suelo contaminado con

Borra de la Refinería Talara utilizando un consorcio nativo y compost.



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II. MATERIAL Y MÉTODO

1. Material de estudio

Suelos contaminados con Borra procedentes del Relleno de

Seguridad “Milla Seis”

Restos orgánicos de hojas secas, verdes, aserrín y estiércol de

chivo recolectados en la Refinería Talara.

Cultivos puros de 19 colonias aisladas de suelos contaminados con

Borra

2. Procedimiento

2.7. Toma de muestra de suelo contaminado con Borra

Se efectuaron 2 muestreos selectivos, en donde se recolectaron muestras

de suelo contaminado con Borra en el Relleno de Seguridad “Milla Seis”, las

mismas que fueron transportadas al Laboratorio de la Refinería para los

análisis físico-químicos al Laboratorio de Biotecnología de la Universidad

Nacional de Trujillo para el recuento de microorganismos Totales en ufc/g

respectivamente. Las muestras fueron transportadas en bolsas de plástico

de primer uso debidamente etiquetadas. En lo referente a los análisis

químicos se determinaron los siguientes parámetros: pH, temperatura,

concentración de Hidrocarburos Totales de petróleo (TPH) definiendo así las

condiciones iniciales del suelo a degradar.

2.8. Aislamiento de microorganismos autóctonos a través de

diluciones

Se recolectaron muestras de suelo contaminado con Borra y fueron

colocadas en recipientes de plástico de primer uso, rotuladas y

transportadas al Laboratorio de Biotecnología de la Universidad Nacional de

Trujillo. Las muestras fueron procesadas utilizando la Técnica de la Siembra



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en Placa en Superficie, con el fin de determinar la población bacteriana total

empleando como medio de cultivo Agar para Recuento en Placa (PCA).

Para ello se preparó 200 ml de medio de cultivo PCA y colocado a

refrigeración. En condiciones de esterilización se sirve el medio PCA en

placas petri estériles y se tomaron de 0,5-1,0 g de suelo contaminado con

Borra y se diluye en frascos de penicilina con SSF (solución salina

fisiológica) y se agita fuertemente. Se hicieron diluciones de 10-1 y 10-2 con

cada una de las muestras. De esta última dilución se tomaron 0.1 ml y se

inoculó en el medio PCA preparado anteriormente. Se hacen siembras y se

lleva a incubación por 24 a 48 horas a 23 + 3°C

2.9. Identificación de microorganismos aislados en medios de

cultivo PCA

Después de las 48 horas de incubación se observó el crecimiento de

microorganismos a través de colonias; de las cuales fueron seleccionadas 19

colonias. Se procedió inicialmente a efectuar una caracterización

macroscópica de las colonias (tamaño, forma, color, apariencia, bordes y

características de la colonia) y la caracterización microscópica de las

bacterias mediante la coloración Gram. De acuerdo a los resultados

obtenidos las cepas bacterianas fueron agrupadas según su morfología en

cocos y bacilos y según sus características tintoriales en bacterias Gram

negativas y positivas. Para mantener la viabilidad de las cepas se realizaron

cultivos puros en agar nutritivo.

2.10. Preparación del consorcio microbiano nativo de bacterias

degradadoras de Petróleo

Se tomó una alícuota de cada una de las bacterias aisladas de la muestra

de suelo contaminado con Borra del y se colocó en 6 ml de caldo peptonado

(0.5% de peptona) el cual fue incubado a Temperatura ambiente de

laboratorio (23+3°C) por 48 horas. Luego de esta incubación los

microorganismos autóctonos estuvieron listos para ser agregados a los

ensayos biológicos respectivamente.



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13

2.11. Preparación del compost

Para la preparación del compost se acondicionó un lugar adecuado en el

área de la Refinería y se recolectaron residuos orgánicos: aserrín, restos de

hojas secas y verdes y estiércol de chivo. Todos los materiales orgánicos

fueron triturados manualmente y colocados en sacos.

Para la acelerar el proceso de degradación de los materiales orgánicos se

utilizó el contenido ruminal de la vaca (rúmen). Para la descomposición

adecuada de la materia orgánica, los materiales fueron colocados lo más

triturado posible y así aumentar la disponibilidad del sustrato por los

microorganismos.

Los materiales orgánicos fueron dispuestos en el interior de una caja de

madera de 1,50 cm por 1 m de ancho y 50 cm de alto alternando materiales

verdes (carbono) y marrones (nitrógeno). Cada vez que se agregaba un

material orgánico se esparcía una cantidad aproximada de 50 ml de rúmen

de vaca disuelto en 50 ml de agua de bebida. Los materiales orgánicos una

vez colocados en la caja fueron mezclados usando palana y cubiertos con

plástico.

Pasada 8 horas aproximadamente, se realizaron evaluaciones periódicas de

la temperatura, usando un termómetro digital. Los materiales a compostar

fueron mezclados 2 veces por semana, desmenuzando el material

apelotonado moviendo el material desde el exterior al centro. En todo el

proceso de compostaje se añadió rúmen en disolución con agua de bebida.

El proceso terminó a las seis semanas, cuando la temperatura permaneció

constante y el material presentó las características de un compost maduro

(material degradado, color marrón oscuro y olor a tierra vegetal).



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2.12. Ensayos Biológicos para la degradación de suelos

contaminados con Borra utilizando compost, Consorcio

microbiano y un control (Ensayo A de tratamiento 1 Kg de

suelo contaminado con Borra y en el Ensayo B se utilizó

3kg de suelo contaminado con Borra).

ENSAYO A TRATAMIENTO BIOLÓGICO

CONTROL Suelo Contaminado con Borra (1kilo) + 150 ml Agua destilada estéril

ENSAYO I Suelo Contaminado con Borra (1 kilo)+ 250 g de Compost + 150 ml Agua destilada estéril

ENSAYO II Suelo Contaminado con Borra (1kilo)+ 250g de Compost + 500ml de Consorcio

ENSAYO III Suelo Contaminado con Borra (1kilo) + 500ml de Consorcio

ENSAYO B TRATAMIENTO BIOLÓGICO

CONTROL Suelo Contaminado con Borra (3kilos) + 150 ml Agua destilada estéril

ENSAYO I Suelo Contaminado con Borra (3kilos) + 250 g de Compost + 150 ml Agua destilada estéril

ENSAYO II Suelo Contaminado con Borra (3kilos) + 250g de Compost + 500ml de Consorcio.

ENSAYO III Suelo Contaminado con Borra (3Kilos)+ 500ml de Consorcio



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III. RESULTADOS

En la Tabla 1 se observan las características macro y microscópicas que

presentan los microorganismos autóctonos aislados de suelos contaminados

con Borra de la refinería Talara, las que corresponden a bacterias.

En la Tabla 1 se observa la Eficiencia de degradación del petróleo de los

Suelos Contaminados con Borra (SCB) utilizando microorganismos autóctonos

y compost, expresados en los experimentos así como de los controles positivo

y negativo.

En la Figura 1 se observan los perfiles de degradación del petróleo en

suelos contaminado con Borra durante 42 días de tratamiento en los ensayos

control negativo (SCB), ensayo I (SCB + compost), ensayo II (SCB + Compost

+ Consorcio), ensayo III (SCB + Consorcio).

En la Figura 2 se observa la degradación del petróleo del suelo

contaminado con Borra durante 42días de tratamiento en los ensayos: Control

negativo (SCB), ensayo I (SCB + compost), ensayo II (SCB + Compost +

Consorcio), ensayo III (SCB + Consorcio)



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Tabla 1: Características macroscópicas y microscópicas de los microorganismos autóctonos aislados de suelo contaminado con Borra

Colonia Tamaño (mm) Forma Color Apariencia Bordes Gram Características de la colonia

1 15 cocos crema turbio Irregulares positivo Colonia cremosa con haces circulares que

emergen desde el centro

2 5 Bacilos crema turbio Regulares

positivo Colonia inicialmente amarilla, pulverulenta, con abultación en el centro como micelio, con haces perpendiculares que emergen desde el centro

3 2 Bacilos rosado turbio Regulares positivo Colonia inicialmente rosada, con bordes

regulares, con crecimiento uniforme

4 3 Bacilos crema turbio Regulares

positivo Colonia inicialmente amarilla, con abultación en el centro de col blanca como micelio, con haces

perpendiculares que emergen del centro

5 18 Bacilos

crema turbio Lobulados positivo Colonia inicialmente blanca, de crecimiento

irregular

6 7 Bacilos

crema turbio Irregulares positivo Colonia inicialmente blanca, de crecimiento

irregular

7 3 Bacilos

crema turbio Regulares positivo

presencia de cristales

8 10 Bacilos

crema turbio Irregulares positivo Colonia inicialmente blanca, con crecimiento

irregular

9 11 cocos blanca turbio Regulares positivo Colonia circular con haces perpendiculares al

centro, presencia de cristales en coloración Gram

10 12

Bacilos

blanca turbio Regulares

positivo Colonia inicialmente blanca, con crecimiento irregular, presencia de cristales en coloración

Gram

11 1 Bacilos

amarilla turbio Regulares positivo Colonia inicialmente amarilla, circular, con

diámetro muy pequeño

12 7

Bacilos

crema turbio Irregulares

positivo colonia inicialmente blanca, de crecimiento irregular, parecido a Bacillus sp, presencia de

cristales en coloración Gram

13 3 Bacilos

crema turbio Regulares positivo

Colonia inicialmente blanca, crecimiento circular

14 5

Bacilos

crema turbio Regulares

positivo Colonia algodonosa, crecimiento circular con abultación en el centro de la colonia como

micelio, presencia de cristales en coloración Gram

15 15

Bacilos

crema turbio Irregulares

positivo Colonia inicialmente crema, con crecimiento irregular con haces circulares que emergen del

centro de la colonia

16 5

Bacilos


positivo Colonia inicialmente blanca, con crecimiento circular, con centro transparente, presencia de

cristales en coloración Gram

17 2 cocos rosado turbio Regulares positivo Colonia inicialmente rosada, con crecimiento

circular

18 2 Bacilos

crema turbio Regulares positivo Colonia inicialmente crema, con crecimiento

circular

19 4

Bacilos


positivo Colonia inicialmente crema a rosado, con crecimiento circular, presencia de cristales en

coloración Gram



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Tabla 2. Porcentaje de degradación de petróleo en suelos contaminados con Borra (SCB) de la refinería Talara utilizando microorganismos autóctonos y compost.

EXPERIMENTOS TRATAMIENTO BIOLÓGICO (%) Eficiencia de

Degradación de Petróleo

(TPH)

CONTROL - SCB + 150ml ADE 10.12%

ENSAYO I SCB + 250g Compost + 150ml ADE 70.16%

ENSAYO II SCB + 250g Compost + 500ml Consorcio 34.40%

ENSAYO III SCB + 500ml Consorcio 25.51%

CONTROL - SCB + 150ml ADE 6.08%

ENSAYO I SCB + 250g Compost + 150ml ADE 85.41%

ENSAYO II SCB + 250g Compost + 500ml Consorcio 42.47%

ENSAYO III SCB + 250g Compost + 500ml Consorcio 41.12%

SCB=suelo contaminado con Borra

ADE = Agua destilada estéril

TPH=Hidrocarburos Totales de petróleo



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Figura 1: Degradación de petróleo en suelos contaminado con Borra durante 42

días de tratamiento en los ensayos control negativo (SCB), ensayo I (SCB + compost), ensayo II (SCB + Compost + Consorcio), ensayo III (SCB + Consorcio).

3.46

3.26 3.11

3.82

3.33

1.14

3.43

3.08

2.25

3.92

3.72

2.92

0

1

2

3

4

5

Día 0 Día 14 Día 28

HID

RO

CA

RB

UR

OS

TOTA

LES

DE

PET

RO

LEO

(TP

H)

%

tiempo (días)

Control negativo

Ensayo I

Ensayo II

Ensayo III

Lineal (Ensayo I)

Lineal (Ensayo III)

28 42



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Figura 2: Degradación de Hidrocarburos del suelo contaminado con Borra durante 42días de tratamiento en los ensayos: Control negativo (SCB), ensayo I (SCB + compost), ensayo II (SCB + Compost + Consorcio), ensayo III (SCB + Consorcio)

3.12

4.32

2.93

3.29

1.67

0.48

2.99

1.87

1.72

4.11

2.95

2.42

0

1

2

3

4

5

Día 0 Día 14 Día 28

HID

RO

CA

RB

UR

OS

TOTA

LES

DE

PET

RO

LEO

(TP

H)

%

tiempo

Control negativo

Ensayo I

Ensayo II

Ensayo III

42



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IV. DISCUSIÓN

En el presente trabajo se observó la degradación del petróleo, medida en

hidrocarburos totales de petróleo (TPH), contenido en el suelo contaminado

con borra de la Refinería Talara, en todos los casos; es decir, en forma natural,

cuando se dejó sólo el Suelo Contaminado con Borra (SCB), cuando se utilizó

compost maduro y cuando se utilizó un consorcio autóctono aislado del suelo

contaminado con borra, biodegradación medida hasta los 42 días.

Tal como se aprecia en la Tabla 2, la eficiencia de degradación del Petróleo fue

mayor en el caso del agregado del compost al Suelo Contaminado con Borra

(SCB), llegando a ser hasta el 70.16 y 85.41%, seguido del agregado de la

Combinación de Compost y Consorcio autóctono, cuyo porcentaje de

degradación alcanzó entre el 34.40 y 42.47%, luego con el agregado de sólo el

consocio autóctono al SCB, se llegó a obtener un 25.51 y 41.12% de

degradación y finalmente el control que fue sólo el SCB y agua destilada estéril,

cuya degradación de petróleo alcanzó entre el 6.08 y 10.12%.

En estos casos se han evidenciado los procesos de biorremediación

tecnológica e intrínseca. En el primer caso, la biorremediación tecnológica, se

obtuvo una degradación bastante aceptable entre el 70.16 y 85.41%, pues

definitivamente la materia orgánica del compost enriquecida con una fuente de

carbono, de nitrógeno, ácidos húmicos, sales minerales y factores de

desarrollo, han permitido que la flora microbiana de este producto lleve a cabo

la degradación del petróleo contaminante del suelo en mayor porcentaje

respecto a los demás ensayos; de otro lado, la Biorremediación intrínseca o

natural, se evidenció en el ensayo control, donde sólo se agregó agua destilada

al Suelo Contaminado con Borra, la degradación del petróleo fue mínima, pues

aquí hay ausencia de nutrientes y demás componentes necesario para el

desarrollo de loa microrganismos necesitan y puedan desarrollarse y lograr una

degradación deseada del petróleo.



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Como se sabe, el uso masivo del petróleo como fuente de energía y como

materia prima, ha generado el fenómeno de la contaminación ambiental,

desconocido hasta hace 50 años. La contaminación ocasiona el deterioro

progresivo de la calidad del medio ambiente y genera una amenaza real a la

salud pública, así como la extinción de gran cantidad de especies vegetales y

animales. Esta condición reta a nuestra sociedad para buscar medidas

efectivas que remedien los efectos negativos del avance tecnológico. Una

medida que ha tenido un éxito significativo es la aplicación de técnicas de

biorremediación. Como un ejemplo bien documentado al respecto,

recomendamos la revisión de un caso de contaminación accidental por petróleo

crudo en la costa de Japón recientemente publicado que se remedia con una

preparación microbiana56,57,58. La biorremediación utiliza generalmente

microorganismos (bacterias, hongos, levaduras y algas), y recientemente han

comenzado a utilizarse plantas superiores para algunas aplicaciones. Aunque

nuevos enfoques en la biorremediación han surgido basados en la biología

molecular y la ingeniería de bioprocesos, la biorremediación clásica continúa

siendo el enfoque favorito para procesar desechos biológicos y evitar la

propagación de bacterias patógenas La biorremediación también juega un

papel cada vez más importante en la concentración de metales y en la

recuperación de materiales radioactivos. Algunos microorganismos pueden

degradar de manera natural compuestos orgánicos y esta capacidad se explota

para facilitar la degradación de contaminantes y para operaciones de limpieza

de desechos in situ. La aplicación de ensayos de monitoreo sencillos y de alta

resolución ha permitido identificar aquellas especies capaces de degradar

contaminantes mientras que el uso de sondas génicas específicas permite

determinar la abundancia relativa de estos microorganismos. El uso de

novedosas técnicas y herramientas para la biorremediación in situ, en bio-filtros

y en biorreactores ha contribuido al rápido crecimiento de este campo. La

biorremediación ha demostrado ser un complemento costeable y benéfico para

ser usado en combinación con métodos químicos y físicos tradicionales como

el composteo, la incineración y la extracción con solventes, en el tratamiento de

desechos y en la descontaminación del medio ambiente.59



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23

En relación a la degradación de los hidrocarburos, todos los tratamientos

incluyendo los controles presentaron la remoción de hidrocarburos, notándose

una mayor eficiencia en los tratamientos que contenían compost y consorcio

microbiano; mientras que en los ensayos que contenían solamente suelos

contaminado con borra y agua destilada la degradación fue menor, debido a la

escasa población microbiana.

En la Tabla 1, tenemos las características de las bacterias aisladas del Suelo

Contaminado con Borra (SCB), como puede apreciarse, existen bacterias tipo

coco y bacilos Gram positivos y Gram negativos, definitivamente estas

microrganismos son los responsables de la degradación del petróleo cuando se

instaló el sistema SCB mas consorcio microbiano autóctono, no se obtuvo una

buena degradación, pero el uso de este sistema ofrece una gran ventaja

respecto al uso del compost, pues las bacterias se reproducen en poco tiempo,

alrededor de 2 a 4 días y con un costo mínimo en energía, nutrientes y

horas/hombre, en comparación de la preparación del compost que puede durar

entre días y meses y definitivamente los costos son mayores desde el

transporte de la materias prima y los gastos operativos hasta la puesta en el

campo para la degradación del contaminante. Si hiciéramos un costeo de

ambos métodos, tendríamos una mejor visión de la efectividad de la

degradación del petróleo usando el compost y el consorcio autóctono.

La degradación completa (mineralización) de moléculas orgánicas

relativamente complejas a bióxido de carbono o metano requiere el esfuerzo

concertado de bacterias de diferentes grupos, por ejemplo, de las fermentativas

hidrolíticas (eubacterias, p. ej. Chlorobium), las acetogénicas (eubacterias, p.

ej. Desulfovibrio y Desulfomatuculum) y las metanogénicas (arqueobacterias, p.

ej. Methanosaeta y Methanospirillum). Debido a su condición de asociaciones

sintróficas, el aislamiento de cultivos puros a partir de los consorcios

metanogénicos es difícil y ha ocasionado errores en la clasificación taxonómica

de sus elementos. El estudio de la diversidad microbiana y las dinámicas de

sus poblaciones en consorcios biodegradadores está creciendo notablemente

en el área de la ecología microbiana. El interés en esta área ha sido catalizado

por el rápido avance de métodos de ecología molecular ya que a través de su



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uso se tiene una mejor perspectiva de la composición de comunidades

microbianas no cultivables.60

Las comunidades microbianas en ecosistemas contaminados tienden a ser

dominadas por aquellos organismos capaces de utilizar y/o de sobrevivir a los

compuestos tóxicos61. Como resultado, estas comunidades son menos

diversas que aquellos sistemas de referencia no contaminados, aunque la

diversidad también puede estar influenciada por la complejidad de la mezcla de

compuestos presentes y por el tiempo que las poblaciones han estado

expuestas 62, 63. Sin embargo, cuando las bacterias Gram-negativas dominan el

sistema (como es frecuente en el caso de ambientes contaminados con

hidrocarburos), el conocimiento derivado de los biomarcadores lipídicos se

limita al estado nutricional o fisiológico de la comunidad bacteriana más que a

su diversidad.

A pesar de la relativamente larga historia de investigación en la

biorremediación de derrames de petróleo, ésta continúa siendo una disciplina

esencialmente empírica y muchos de los factores biológicos que controlan los

procesos no han sido adecuadamente comprendidos. Por ejemplo, la adición

de nutrientes es una práctica ampliamente aceptada en la limpieza de

derrames aunque es escaso el conocimiento de sus efectos durante el

progreso de la biorremediación Existen evidencias experimentales que indican

que los niveles de nutrientes, y su concentración relativa con respecto a los

contaminantes, influencian la composición de las poblaciones de

microorganismos degradadores, lo cual a su vez afecta la tasa de degradación

de los contaminantes. 64

Existe una gran variedad de microorganismos identificados en la degradación

de compuestos derivados del petróleo. Interesantemente, casi todos son

eubacterias, aunque en algunos casos se encontraron arqueobacterias y

eucariotes. Aunque no han sido caracterizados en su totalidad, muchos de

estos microorganismos poseen actividades de peroxidasas y oxigenasas, que

permiten la oxidación más ó menos específicas de algunas fracciones del

petróleo. Esta oxidación cambia las propiedades de los compuestos,

haciéndolos susceptibles de ataques secundarios y facilitando su conversión a



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bióxido de carbono y agua. En algunas ocasiones no es necesario llegar a la

mineralización, sino que basta una oxidación para disminuir notablemente su

toxicidad o aumentar su solubilidad en agua, incrementando su

biodisponibilidad. 61



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V. ENUNCIADO RESUMEN

En la determinación de la biodegradación de petróleo en el suelo contaminado con

borra de la Refinería de Talara utilizando compost y un consorcio microbiano

autóctono, y en las condiciones de trabajo en el laboratorio de la refinería y en

condiciones ambientales, podemos decir que:

Hubo biodegradación del petróleo en suelo contaminado con borra de la Refinería

Talara utilizando compost y un consorcio microbiano autóctono.

El proceso de biodegradación del petróleo del suelo contaminado con borra de la

refinería de Talara utilizando compost y un consorcio autóctono, fue de

biorremediación.

La biorremediación in situ ejecutada en condiciones controladas ha permitido obtener

muy buenos resultados en la eliminación de los residuos aceitosos, lográndose

disminuir la concentración de hidrocarburos de 70.16% en un periodo de 42 días.

La degradación de hidrocarburos totales del suelo contaminado con borra de la

refinería Talara utilizando compost maduro resultó ser la mejor alternativa para la

degradación de Tierra contaminada con hidrocarburos

El porcentaje de degradación de Suelo contaminado con Hidrocarburos utilizando

compost y microorganismos autóctonos varió entre el 34,40 y 42,47 por ciento en

muestras de 1Kilo y 3kilos respectivamente.

Los ensayos de degradación de suelos contaminados se realizaron en la Refinería de

Talara en el área de jardinería de la Unidad Seguridad y Protección Ambiental (USPA)

en donde se adecuó un área para la ubicación de los ensayos biológicos.

La preparación de Compost y por ende la degradación Total de la materia orgánica fue

de 45 días (1 mes y 15 días) lo que constituye una alternativa económica y efectiva

que puede ser utilizada por la Empresa para abonar los suelos en el Relleno Industrial

Milla seis y en toda la empresa.

La degradación de hidrocarburos utilizando microorganismos autóctonos y compost

resultó ser una técnica eficaz para la degradación de suelos contaminados con Borra.



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VI. RECOMENDACIONES

Se recomienda el uso de la técnica del compostaje para la degradación de suelos

contaminados con Borra a mayor escala.

Habilitar un área en el Relleno de Seguridad Milla Seis, para elaborar Compost

utilizando los residuos orgánicos propios de la empresa evitando así su eliminación

innecesaria.

Habilitar un área de Microbiología en el Laboratorio de la Refinería para

investigaciones posteriores y obtener un banco de microorganismos degradadores.



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VII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

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Tendencias en la Industria. Sociedad de Estudiantes de Ingeniería

Química. Socei Q. UNEFM. 82 p.

5. MARGESIN R. y F. SCHINDER. 2001. Bioremediation (Natural

Attenuation and Bioestimulation) of Diesel-Oil-Contaminated Soil in an

Alpine Glacier Skiing Area. Applied and Environmental Microbiology

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6. REPÚBLICA DE VENEZUELA. 1998. Decreto Nº 2635 de 1998, sobre

Normas para el control de la recuperación de materiales peligrosos y el

manejo de desechos peligrosos. Venezuela. Gaceta Oficial Nº 5245. 31 p.

7. SALAS G. 1980. Petróleo. Ediciones Petroleras FONINVES. 5ª Edición.

52p.

8. DANIEL W. 1998. Bioestadística. Base para el análisis de las Ciencias

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9. BROCK TD y MADIGAN MT 2004. Microbiología. Sexta Edición.

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10. ALEXANDER, M (1999). Biodegradation and Biorremediation 2nd ed.

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11. ATLAS R.M y BARTHA, R. (2001). Ecología Microbiana &

Microbiología Ambiental. Pearson Educación, Madrid

12. EWEIS, J.B; ERGAS, S.J; CHANG, D.P.V y SCHROEDER, E.D

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ANEXOS



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Observaciones microscópicas de los microorganismos aislados de suelos contaminados

con Borra

Anexo 1. Coloración Gram observado a 1000X, nótese el tipo de bacteria correspondiente a

un bacilo no esporulado

Anexo 2. Coloración Gram observado a 1000X, nótese el tipo de bacteria correspondiente a un

coco.



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bacilo esporulado


bacilo esporulado



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Anexo 5. Coloración Gram observado a 1000X, nótese el tipo de bacteria correspondiente a un

bacilo esporulado


cocos



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Microbio 9



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un bacilo esporulado


un bacilo esporulado



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Anexo 11. Actividades durante el recojo dle suelo contaminado con Borra en el Relleno

de Seguridad Milla Seis.

Anexo 11 a. Toma de muestra

Anexo 11 b. Tamizado de la muestra



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41

Anexo 12. Preparación de compost en la Refinería Talara

Anexo 12 a. Dilución de rumen de vaca en agua de bebida

Anexo 12 b. Riegos con suspensión de rumen



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Anexo 12 c. Mezcla de los materiales orgánicos a compostar

Anexo 12 d. Medición de la Temperatura



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Anexo 12 e. Obtención de Compost maduro a los 45 días



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Anexo 13. Ensayos Biológicos de suelos contaminados con Borra utilizando Consorcio

microbiano y compost

Anexo 13 a. Primer Ensayo Biológico con 1 Kilo de suelo contaminado con Borra

Anexo 13 b. Segundo Ensayo Biológico con 3 Kilos de suelo contaminado con Borra



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de sistemas - unitru.edu.pe

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