8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
1/40
TRATAMIENTO DE SUELO CONTAMINADO CON HIDROCARBUROS ENUN SISTEMA DE ELECTROBIORREMEDIACIN CON RECIRCULACIN A
NIVEL LABORATORIO
J. Unzueta Medina*, M. A. Martnez Prado, J. Pinto Espinoza & C. F. Cruz Fierro
Dpto. de Ingeniera Qumica y Bioqumica, Instituto Tecnolgico de Durango
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
2/40
Materia Mineral
Materia orgnica
Agua
Componentes gaseoso
bsicos: N, O, CO, etc.
Composicin
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
3/40
Mezcla de compuestos qumicos todos ellosoriginados del petrleo crudo
DerrameCualquier descarga, liberacin, rebose o vaciamiento de hidrocarburos
que se presente en suelo.
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
4/40
Lmites mximos permisibles para fracciones de hidrocarburos ensuelo
Fraccin deHidrocarburos
Uso de suelo predominante FRACCIN DEHIDROCARBUROS
(mg/kg base seca)
Agrcola Residencial Industrial
Ligera 200 200 500
Mediana 1200 1200 5000
Pesada 3000 3000 6000
NOM-138-SEMARNAT-2003
Hidrocarburos de fraccin ligera
Mezcla de hidrocarburos cuyas molculas contengan cadenas linealesentre cinco y diez tomos de carbono (C5 a C10 ).
Hidrocarburos de fraccin mediaMezcla de hidrocarburos cuyas molculas contengan cadenas linealesentre diez y veintiocho tomos de carbono (C10 a C28 ).
Hidrocarburos de fraccin pesadaMezcla de hidrocarburos cuyo peso molecular sea mayor a C18 .
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
5/40
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
6/40
Aprovecha las propiedades conductivas delsueloGenera un campo elctrico a travs delsuelo
Utiliza una corriente directa de bajaintensidad ElectromigracinElectrosmosis
Electroforesis
Degradacin del contaminante mediante el usode microorg
anismos
http://images.google.com.mx/imgres?imgurl=http://www.monografias.com/trabajos44/biorremediacion-residuos/Image6118.jpg&imgrefurl=http://www.monografias.com/trabajos44/biorremediacion-residuos/biorremediacion-residuos2.shtml&h=435&w=580&sz=76&hl=es&start=27&um=1&tbnid=4UThqE1bfM4weM:&tbnh=101&tbnw=134&prev=/images?q=biorremediaci%C3%B3n&start=20&ndsp=20&um=1&hl=es&sa=Nhttp://images.google.com.mx/imgres?imgurl=http://www.monografias.com/trabajos44/biorremediacion-residuos/Image6118.jpg&imgrefurl=http://www.monografias.com/trabajos44/biorremediacion-residuos/biorremediacion-residuos2.shtml&h=435&w=580&sz=76&hl=es&start=27&um=1&tbnid=4UThqE1bfM4weM:&tbnh=101&tbnw=134&prev=/images?q=biorremediaci%C3%B3n&start=20&ndsp=20&um=1&hl=es&sa=Nhttp://images.google.com.mx/imgres?imgurl=http://www.monografias.com/trabajos44/biorremediacion-residuos/Image6118.jpg&imgrefurl=http://www.monografias.com/trabajos44/biorremediacion-residuos/biorremediacion-residuos2.shtml&h=435&w=580&sz=76&hl=es&start=27&um=1&tbnid=4UThqE1bfM4weM:&tbnh=101&tbnw=134&prev=/images?q=biorremediaci%C3%B3n&start=20&ndsp=20&um=1&hl=es&sa=N8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
7/40
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
8/40
En 1995 se remediaron 213 m3 de suelo con Cd, Cu, Ni, Pb, y Zn coneficiencia de entre un 75% a 99%.
En 1996 se realiz la extraccin de Pb de campos de pruebas balsticasde la armada de EUA con una eficiencia de 98%.
En 1997 la Empresa Environmental and Technology Services remedi777 m3 de suelo con compuestos orgnicos voltiles, BTEXs y HTPs en12 meses con eficiencias mayores al 90%.
Actualmente empresas como MONSANTO ya aplican las tecnologas deElectrorremediacin y Biorremediacin en el tratamiento de sueloscontaminados a nivel mundial.
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
9/40
Tayoltita, San Dimas Dgo. Suelo contaminado con HTPs
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
10/40
Derrames
Aceites
Lubricantes
Gasolina
Diesel
Solventes
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
11/40
800 toneladas de suelo contaminado con HTPsaisladas para evitar filtraciones y que la
contaminacin se extienda a otras reas
NOM-138-SEMARNAT-2003:
La empresa minera se someti al programa:
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
12/40
Trabajo
conjunto
Biorremediacinconmicroorganismosnativos del suelo
Electrorremediacin
Sin Recirculacin
NivelLaboratorio
1.5 Kg de suelo contaminado
EscalaSemipiloto
Recirculacin
Electrobiorremediacin
27 Kg de suelo contaminad
Mayor flujo de efluentey voltaje
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
13/40
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
14/40
Celda experimental: Flujo Ascendente
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
15/40
Celda Experimental: Flujo Ascendente
y Electrodo de Acero inoxidable
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
16/40
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
17/40
Corridas
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
18/40
1.5 Kg de Suelo Proceso continuo sin
recirculacinSe efectuaron dos procesos
experimentales por triplicadoC/Ecoterra y S/Ecoterra
[Ecaterra] = 1 % v/vVoltaje = 12.5 volts Flujo = 8 mL/min.
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
19/40
Duracin (h) 81 165 185 97 145 183
E3 C/E: [TPHs]o= 39,789.54 ppm ; [TPHs]f= 3,056.27 ppm
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
20/40
(a) Cromatograma de analisis de HTPs (b) antes y despus del suelo tratado con C/E (3)
a)
b)
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
21/40
Asperguillus sp. Flavobacterium sp.
Asperguillus Flavobacterium
Colonias deAsperuillus sp. y Flavobacterium sp.
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
22/40
Cintica de crecimiento del Flavobacterium sp.
0 .0
0 .3
0 .5
0 .8
1 .01 .3
1 .5
1 .8
2 .0
0 2 0 4 0 6 0 80 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0
Tiempo (H orDensida
dpticaa=600
nm
C L /O SL /O
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
23/40
Tratamiento Reactor con
limitacin deO2
Reactor sin
limitacin deO2
Efluente C/E 34% 69%
Efluente S/E 27% 43%
Suelo 25% 77%
PRUEBAS BATCH: 1 mLMUESTRA
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
24/40
Diagrama del proceso de EBR
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
25/40
Degradacin de HTPs del experimento de Electrobiorremediacin
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
26/40
RESULTADOS ER vs EBRRESULTADOS ER vs EBR
86.7 3.5 % 77.3 4 %
Electrorremediacin Electrobiorremediacin
Corridas
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
27/40
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
28/40
Remediar un suelo contaminado con
hidrocarburos totales del petrleo (HTPs) en un
proceso semipiloto continuo combinando las
tcnicas de electro y biorremediacin.
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
29/40
35 cm
16 cm
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
30/40
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
31/40
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
32/40
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
33/40
Suelo Contaminado + Agua de la llave
Suelo Contaminado + Agua de la llave + Corriente Elctrica
Suelo Contaminado + Solucin Medio Mineral
Suelo Contaminado + Solucin Medio Mineral + Corriente Elctric
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
34/40
1 L agua destilada + K2HPO4KH2PO4
NH4NO3MgSO4 . 7H2O
NaCl
FeSO4 + EDTA
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
35/40
DAS
Anlisis 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15pH
POR
CE
SDT
HTP's
UFC
pH= potencial de hidrgeno.POR= potencial xido reduccin.CE= conductividad elctrica.SDT= slidos disueltos totales.[HTPs]= hidrocarburos totales del petrleo.
UFC= Unidades formadoras de colonia.
Efluente Suelo
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
36/40
Tcnica TNRCC Method 1005 , 2001
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
37/40
Mejora el flujo conductividad del suelo
La resistencia tiene una relacin emprica con la cantidad de iones
capaces de conducir la electricidad en solucin acuosa :
SIEMENS
Es el inverso de la resistencia a la conduccin por centmetro de material
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
38/40
VOLTAJE= 12.5 VINTENSIDAD = 60 mARESISTENCIA =208
TIEMPO DE DURACIONDE CADA EXPERIMENTO
200 h
POTENCIA= 0.735 W7.35X10-4
KW 0.147KWh
Costos de energa$ 0.45 por 1.5 Kg de
Suelo$ 300.00 por Ton deSuelo
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
39/40
De la Rosa Prez D. A., Teutli-Len M. M. M., Ramirez Islas M.E. (2007). Electrorremediacin de suelos contaminados,una revisin tcnica para su aplicacin en campo. Rev. Int. Contam. Ambient. 23 (3) 129-138.
Garcia Nogueira M., Pazos M. Sanroman M.A., Cameselle C. (2006). Improving on electrokinetic remediation in spiked Mn
kaolinite by addition of complexing agents. Elsevier. ElectrochimiaActa.
Gmez Contreras N. (2007). Reproduccin de un cultivo mixto para remediar un suelo contaminado con hidrocarburos.Tesis de Licenciatura en Ingeniera Qumica. Instituto Tecnolgico de Durango.
INE (Instituto Nacional de Ecologa). (2005). Fuentes de contaminacin en Mxico.http://www.ine.gob.mx/ueajei/publicaciones/libros/372/fuentes.html
Madigan M. T., Martinko J.M. Parker J. (2003). Brock: biologa de los microorganismos. Decima edicin. Editorial Prentice
hall.
Norma Oficial Mexicana NOM-138-SEMARNAT/SS-2003, lmites mximos permisibles de hidrocarburos en suelos y lasespecificaciones para su caracterizacin y remediacin.
Ortiz Brito O., Ize lema I., Gaviln Garca A. (2005). La restauracin de suelos contaminados con hidrocarburos enMxico. http://www.ine.gob.mx/ueajei/publicaciones/gacetas/422/restauracion.html
Pellini L. (2006). Biorremediacin eestimulada por efluentes cloacales tratados de suelos contaminados con hidrocarburoshttp://www.tesis.bioetica.org/lp1.html
Soto lvarez C. E. (2007). Regeneracin de un suelo contaminado con hidrocarburos mediante remediacin electrocinticay biorremediacin. Tesis de Maestra en Ciencias en Qumica. Instituto Tecnolgico de Durango.
Turer D., Genc A. (2005). Assessing effect of electrode configuration on the efficiency of electrokinetic remediation bysequential extraction analysis. Elsevier. Journal of Hazardous Materials.
Volke Seplveda Tania L. y Velasco Trejo Juan Antonio. (2002). Tecnologas de remediacin para suelos contaminados.http://www.ingenieroambiental.com/2020/Tecnologas%20de%20remediacin%20para%20suelos%20contaminados.pdf
8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio
40/40