Solución más económica más eficiente para la limpieza de tierra, agua o derrames en superficies duras como también para el restablecimiento de área contaminadas




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PROCEDIMIENTOS
Prueba de Eficacia

Se tomaron 20 gramos de tierra arenosa y se contaminaron con 3 gramos de aceite petrolero (T-102) para un nivel de concentración de 15% de petróleo. Esta tierra fue completamente mezclada y homogenizada, para luego mezclarla con dos gramos de Kengro Biosorb. Luego de un tiempo de espera de 10 horas, se separó el Kengro Biosorb de la tierra por medio de fraccionamiento de aire. Se extrajeron y analizaron las muestras de tierra y Kengro Biosorb en busca del contenido total de hidrocarburos petroleros totales (TPH, por sus siglas en ingles).
Prueba TCLP

El Kengro Biosorb fue contaminado con 75% de hidrocarburos petroleros totales. Se extrajeron cinco gramos de la muestra contaminada y otros cinco gramos de una muestra no contaminada de Kengro Biosorb para análisis por medio del método TCLP (Procedimiento de Toxicidad Característica de Lixiviado) de la EPA en busca de contenido de TPH.
Prueba de Remoción Biológica

Se colocaron dos gramos de Kengro Biosorb contaminado con 75% de aceite petrolero en frascos de erlenmeyer junto con 100 mls. de agua estéril, más 25 mls. de agua estéril o 25 mls. de cultivo bacteriano JP en un caldo de cultivo (dos frascos) o 25 mls. de caldo de cultivo solo (dos frascos). Los erlenmeyer fueron colocados en un agitador rotativo durante siete días. Al final de este periodo, se filtró el Kengro Biosorb del medio liquido y se analizaron todas las muestras en busca de conteo de microorganismos y análisis de TPH.
RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Los resultados de la prueba de eficacia se muestran en la Tabla I. En comparación con la muestra de tierra inicial, la muestra analizada mostró una pérdida de petróleo de 56% mientras que el Kengro Biosorb mostró una incremento de petróleo del 66%. La diferencia de 10% probablemente se debe a que el Kengro Biosorb absorbe materia orgánica además de aceite petrolero de la muestra de tierra.
Los resultados del análisis TCLP se resumen en la Tabla II. En comparación con la concentración inicial de TPH (750.000 ppm), solo 160 ppm ó 0.02% TPH se lixiviaron del Kengro Biosorb. Esto refuerza la excelente capacidad retenedora del Kengro Biosorb como sorbente de petróleo.
Los resultados de los análisis de remoción biológica se resumen en las Tabla III y IV. En comparación con la concentración inicial de TPH, ambos tratamientos removieron significativamente el petróleo con el Kengro Biosorb. Las concentraciones de TPH hallados en los medios líquidos fueron mínimas. Por lo tanto, la mayor parte de la remoción del TPH puede atribuirse a degradación biológica.
Las poblaciones bacterianas en las muestras de caldo nutritivo solo, fueron significativamente mayores que en nuestros tratamientos JP. Esto podría explicar la tasa de degradación levemente mayor de estas muestras.
Estos resultados premilitares indican que Kengro Biosorb puede ser utilizado como un excelente sorbente para petróleo, además de ser portador de microorganismos para la bioremediación de desechos petroleros. Los microorganismos naturales asociados con Kengro Biosorb probaron ser biodegradantes igual de efectivos que nuestro cultivo JP. El uso de Kengro Biosorb para la bioremediación puede proporcionar una solución innovadora y económica para un problema tan complejo.
KENGRO BIOSORB COMO UN POTENCIADOR DE LA BIOREMEDIACIÓN

A. Borazjani y Susan Diehl
Las industrias de tratamiento de madera han estado operando en Estados Unidos por más de 100 años. Dos de los preservativos más potentes y comunes son el pentaclorofenol (PCP) y la creosota. Estos preservativos se utilizan para tratar madera que será utilizada como cerchas, postes de luz y madera estructural.
Antes que las leyes federales y estatales (de EE.UU.) regularan el uso de estos preservativos, el mal manejo, los derrames accidentales y eliminación inadecuada de la creosota y el PCP llevó a la contaminación de grandes áreas de tierras y aguas. Las áreas industriales contaminadas por el uso pasado de PCP y creosota están siendo degradas de forma natural por bacterias y hongos.
La investigación llevada acabo por el Grupo de Biotecnología Ambiental del Laboratorio de Productos Madereros de Mississippi (MFPL, por sus siglas en ingles) esta identificando microorganismos y métodos para realizar este proceso, el cual se denomina bioremediación. Durante este proceso, los contaminantes (como el PCP, la creosota y productos petroleros) pueden convertirse en subproductos inofensivos (tales como dióxido de carbono y agua). La bioremediación es mucho más económica si se comprara con otros métodos de limpieza y no requiere de transporte de materiales peligrosos a través de ciudades y comunidades. La tierra misma no es destruida y distinto a la incineración, la bioremediación no produce cenizas peligrosas. La bioremediación ha sido aprobada por la Agencia de Protección Ambiental (EPA, por sus siglas en ingles) de EE.UU., como el método de limpieza para más de 20 instalaciones de tratamiento de maderas abandonadas.
Un problema enfrentado cuando se utiliza bioremediación en suelos contaminados es que a veces el ambiente del suelo no estimula a las bacterias y hongos a degradar los contaminantes. Los agentes contaminantes suelen absorber partículas de tierra de manera tal que los microorganismos no pueden entrar en contacto con ellos. Esto hace que los contaminantes no estén disponibles para la degradación. Otros factores ambientales que influyen en buena medida las tasas de degradación incluyen temperatura, disponibilidad de oxigeno y nutrientes, pH, humedad, intensidad de luz y la materia orgánica. Muchos de estos factores ambientales pueden ser controlados por un proceso denominado cultivo biológico de la tierra (land farming). Este "tipo" de cultivo es el tratamiento del suelo contaminado utilizando técnicas de manejo de suelos, tales como arado/mezclado (tilling), irrigación y fertilización para potenciar la degradación microbiana de los contaminantes.

Los investigadores del MFPL han estado revisando diferentes maneras de acelerar la bioremediación de tierra contaminada alterando el ambiente del suelo. Una manera de alterar el ambiente del suelo y con suerte, mejorar la degradación del contaminante, es a través de la adición de materia orgánica. Se ha demostrado que Kengro Biosorb tiene la excelente capacidad de absorber petróleo; a la altura de los mejores productos sintéticos orgánicos. Kengro Biosorb también contiene muchos poros, los cuales no solo absorben el petróleo sino que también permiten menos escape o liberación de petróleo una vez absorbido. Estos poros permitirán mayor contacto entre el petróleo y los microorganismos. Kengro Biosorb es también biodegradable, contiene altos niveles de proteína y posee grandes cantidades de microorganismos naturales.
Los estudios preliminares del MFPL hallaron que Kengro Biosorb absorbió más de 55% del petróleo de la tierra contaminada. La remoción de contaminantes del suelo con Kengro Biosorb hace que los contaminantes estén más disponibles para los microorganismos, por lo tanto potenciando la degradación de los contaminantes. Además, el potencial de lixiviado del Kengro Biosorb parece ser bajo, con solo un 0.02% del petróleo lixiviado del Kengro Biosorb contaminado. Esto significa que una vez el contaminante es absorbido por Kengro Biosorb, solo una pequeña cantidad se lixiviará del mismo a la tierra circundante.
Los microorganismos nativos del Kengro Biosorb degradaron el 55% del petróleo del Biosorb contaminado. Además, Kengro Biosorb por si solo puede proporcionar más microorganismos para ayudar a la bioremediación. Creemos que Kengro Biosorb tiene gran potencial como un potenciador de la bioremediación de desechos para tratamientos de madera orgánicos debido a su biodegradabilidad, excelente calidad absorbente, costo, tamaño y aceptabilidad ambiental. Debido a estas habilidades, los investigadores del MFPL están explorando el uso de Kengro Biosorb para mejorar la degradación microbiana de suelos contaminados con PCP y creosota.
A. Borazjani es Profesor Adjunto y Susan Diehl es Investigadora del Laboratorio de Utilización de Productos Madereros de Mississippi, de la Universidad Estatal de Mississippi

APILAMIENTO BIOLÓGICO DE TIERRA CONTAMINADA CON CREOSOTA

Kelly Hurt, Hamid Borazjani, Susan Diehl Y Mary Hannigan
OBJETIVOS

Evaluar la efectividad de la inyección forzada de aire, la adición de Kengro Biosorb y la aplicación de hongos para potenciar la biodegradación de creosota; y determinar si se puede considerar el apilamiento biológico para la bioremediación futura de áreas similares.
Vida Media de Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (HAP)
Control 313 días

Ventilado 404 días

Kengro Biosorb 249 días

Hongos 252 días
VISIÓN GENERAL

La bioremediación ha sido exitosamente empleada en muchos sitos contaminados con desechos de preservativos de la madera, también es preferida por su economía. Sin embargo, los parámetros físicos pueden limitar este potencial. El cultivo biológico puede mejorar la biodegradación aumentando el contenido de oxigeno y la friabilidad de la tierra. Las restricciones de espacio en algunos sitios hacen impráctico las operaciones de cultivo biológico. El bioapilamiento es la inyección de aire a pilas de tierra contaminada, por lo tanto, mejorando la degradación aeróbica de los contaminantes, aumentando los niveles de oxigeno.
PLAN EXPERIMENTAL

Se realizó un estudio de bioapilamiento de un año de duración en una instalación de tratamiento de maderas cerrado, en el sur del estado de Mississippi (EE.UU.). Se erigieron 12 pilas de 4 mts. de largo x 3 mts. de ancho x 1 mt. de altura en tres bloques de cuatro tratamientos realizados al azar, con tres repeticiones por tratamiento. Los tratamientos fueron: control, ventilado, ventilado más 1% de Kengro Biosorb y ventilado con 1% Kengro Biosorb más el hongo Cladosporium. A las pilas de control no se les agregaron aditivos o tubos de ventilación. Las pilas ventiladas se construyeron con cinco tubos ventilación de plástico perforado para la inyección de aire. El aire fue suministrado con un soplador eléctrico que estaba prendido de forma continua durante el periodo de estudio. Se monitoreó, la presencia de diecisiete hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) de la creosota, durante intervalos de 45 días.
CONCLUSIONES

  • La inyección de aire forzado probó ser una técnica adecuada para potenciar la biodegradación de este tipo de tierra.

  • Las concentraciones de HAPs en el tratamiento de control fueron iguales o menores a los niveles encontrados en los demás tratamientos al día 360.

  • La excavación inicial y el mezclado de la tierra aireada fue la responsable de las altas tasas de degradación antes del día 90.

  • La baja biodisponibilidad y deficiencia de nutrientes pudo haber sido responsable de la pérdida de degradación luego del día 90.

  • El bioapilamiento puede ser más adecuado para tierras de mayor permeabilidad que para las tierras con alto contenido de arcilla presentes en este estudio.


LOS SIGUIENTES QUÍMICOS E HIDROCARBUROS SON

ABSORBIDOS POR KENGRO BIOSORB.
Acetona Hexaclorobenceno

Amoniaco  Isopreno

Benceno  Combustible de Avión

Butanol  Kerosene

2-Butanona  Metanol

Bromoformo  Cloruro de Metileno

Disulfuro de Carbono  Metilfenol

Tetracloruro de Carbono  Aceite de Motor

Cloroformo  Naftaleno

Clorometano  Nitrobenceno

Clorobenceno  Pentano

Aceites de Corte  Fenol

Diclorobenceno  Propanol

Diesel  Estireno

Etanol  Tetracloroetano

Etilbenceno  Tetracloroetileno

Etilenglicol  Tolueno

Gasolina  Tricloroetileno

Glicerina  Acetato de Vinilo

Hexano  Cloruro de Vinilo

LA SIGUIENTE ES UN RESUMEN DE LA INVESTIGACIÓN Y LOS DATOS COMPILADOS POR EL DEPARTAMENTO DE AGRICULTURA DE LA UNIVERSIDAD ESTATAL DEL MISSISSIPPI EN RELACIÓN CON LA BIOREMEDIACIÓN MEDIANTE EL USO DE KENGRO BIOSORB.
I. DEFINICIÓN DE BIOREMEDIACIÓN

La bioremediación ha sido un proceso natural dese el comienzo de los tiempos. Para nuestros propósitos podemos definir la bioremediación como el proceso mediante el cual los materiales orgánicos peligrosos (tales como los hidrocarburos) son biológicamente degradados o “rotos”, usualmente en materiales inocuos tales como dióxido de carbono, agua, sales orgánicas y biomasa.
II. REQUERIMIENTOS

Este muy simple y básico proceso tiene poco requerimientos. Asumiendo que no se ha hecho nada para destruir las colonias de microorganismos, tales como calor excesivo, ciertos químicos o esterilización de la tierra, los ingredientes claves son:

1. Microorganismos – autóctonos o suministrados

2. Suministro de oxigeno

3. Fuente de energía – calor

4. Nutrientes suplementarios – nitrógeno, fósforo, comida y agua
Cumpliendo estas simples técnicas de cultivo biológico, podemos potenciar en gran medida el proceso de bioremediación.
III. APLICABILIDAD

La amplia investigación y el uso en campo han probado que una variedad de compuestos de contención responden bien a la bioremediación. Los hidrocarburos petroleros se encuentran al principio de esta lista, seguidos de los preservativos para la madera (creosota) y los solventes clorinados.
Este proceso beneficia a los usuarios finales en los campos petroleros, las refinerías petroquímicas, las procesadoras madereras y la industria en general. Proporciona una de las maneras más económicas para el tratamiento de desechos, además de una reducción del riesgo muy significativo.
IV. BIOREMEDIACIÓN IN SITU, UTILIZANDO KENGRO BIOSORB

Al realizar el tratamiento de desechos en el área del derrame, se elimina la necesidad de remover la tierra, como también el transporte, desecho y reemplazo de la tierra. Nuevamente, el usuario final asume el costo y la reducción del riesgo. Este proceso es muy efectivo para el tratamiento de DESECHOS DE CAMPOS PETROLEROS NO PELIGROSOS (NOW, por sus siglas en ingles).
El Grupo de Biotecnología Medioambiental del Laboratorio de Productos Madereros de la Universidad de Mississippi ha estado investigando el uso de Kengro Biosorb como un absorbente petrolero y potenciador de la bioremediación durante varios años. Su investigación y uso en campo ha probado que el Kengro Biosorb es degradable, tiene alto contenido proteínico como también grandes poblaciones de microorganismos autóctonos. También absorbe hasta 12 veces su peso en crudo liviano, convirtiéndolo en el absorbente petrolero más eficiente disponible.
Al aplicarse a suelos contaminados con hidrocarburos, Kengro Biosorb absorbe más que del 55% del petróleo en menos de 24 horas. Además, el potencial de lixiviado del Kengro Biosorb es extremadamente bajo, con tan solo un 0.02% del potencial de lixiviado de petróleo. Los microorganismos autóctonos, en combinación con los nutrientes esenciales presente en el núcleo hacen el Kengro Biosorb muy efectivo en la bioremediación. Aun en niveles de contaminación altos, la bioremediación se realizó en menos de nueve meses.
Este proceso se puede completar en tan solo 90 días, por medio del uso de técnicas de cultivo biológico simples, dependiendo de las condiciones del suelo, el clima y el nivel de humedad. Como se mencionó anteriormente, se logra un disminución significativa de los niveles de Hidrocarburos Petroleros Totales (TPH, por sus siglas en ingles) en menos de 24 horas, debido a la tremenda capacidad de retención y absorción del Kengro Biosorb.
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