Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediación Con Recirculación a Nivel Lab...

8/14/2019 Tratamiento de Suelo ado Con Hidrocarburos Electrobiorremediacin Con Recirculacin a Nivel Lab Oratorio

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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


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Materia Mineral

Materia orgnica

Agua

Componentes gaseoso

bsicos: N, O, CO, etc.

Composicin


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Mezcla de compuestos qumicos todos ellosoriginados del petrleo crudo

DerrameCualquier descarga, liberacin, rebose o vaciamiento de hidrocarburos

que se presente en suelo.


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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 .


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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
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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.


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Tayoltita, San Dimas Dgo. Suelo contaminado con HTPs


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Derrames

Aceites

Lubricantes

Gasolina

Diesel

Solventes


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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:


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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


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Celda experimental: Flujo Ascendente


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Celda Experimental: Flujo Ascendente

y Electrodo de Acero inoxidable


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Corridas


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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.


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Duracin (h) 81 165 185 97 145 183

E3 C/E: [TPHs]o= 39,789.54 ppm ; [TPHs]f= 3,056.27 ppm


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(a) Cromatograma de analisis de HTPs (b) antes y despus del suelo tratado con C/E (3)

a)

b)


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Asperguillus sp. Flavobacterium sp.

Asperguillus Flavobacterium

Colonias deAsperuillus sp. y Flavobacterium sp.


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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


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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


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Diagrama del proceso de EBR


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Degradacin de HTPs del experimento de Electrobiorremediacin


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RESULTADOS ER vs EBRRESULTADOS ER vs EBR

86.7 3.5 % 77.3 4 %

Electrorremediacin Electrobiorremediacin

Corridas


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Remediar un suelo contaminado con

hidrocarburos totales del petrleo (HTPs) en un

proceso semipiloto continuo combinando las

tcnicas de electro y biorremediacin.


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35 cm

16 cm


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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


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1 L agua destilada + K2HPO4KH2PO4

NH4NO3MgSO4 . 7H2O

NaCl

FeSO4 + EDTA


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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


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Tcnica TNRCC Method 1005 , 2001


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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


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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


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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.

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