Construcción de un biorreactor con bacterias inmovilizadas para la biodegradación de hidrocarburos

Abstract

RESUMEN: El presente trabajo se estudio el proceso de biodegradación aerobio de la fracción de hidrocarburos que satura el agua, mediante un microbioma extraído de un sedimento contaminado del sureste mexicano. Se analizo el efecto de la adición de sustancias húmicas en el proceso. Con el objetivo de obtener una mayor tasa de degradación de hidrocarburos contaminantes hasta la mineralización bacteriana, se construyo un biorreactor con zeolita natural clipnotilolita como empaque, se promovió el crecimiento de los microorganismos en la superficie del sistema, evaluando su estabilización para descartar los efectos de adsorción del material. La metodología experimental utilizada en este trabajo se dividió en 4 etapas: a) diseño del medio de cultivo, producción, extracción y caracterización de ácidos húmicos y elaboración de muestras sintéticas; b) adaptación de microbioma, caracterización de microbioma y generación del inóculo; c) selección del soporte microbiano, formación de biopelícula y escalamiento en biorreactor empacado y d) evaluación de la degradación en biorreactor empacado, caracterización del desarrollo del microbioma durante el proceso y evaluación de la degradación con adición de SH. Las eficiencias de degradación que se obtuvieron fueron de 98.2% para el sistema contaminado con diesel y de 93.2% para el sistema contaminado con petróleo, esto sin la adición de ácidos húmicos. Con la adición de los ácidos húmicos la presencia de los hidrocarburos no fue detectada después del segundo día de tratamiento. En general, el microbioma utilizado tiene elevada capacidad degradadora sobre la fracción de hidrocarburos contaminante del agua y la adición de ácidos húmicos promueve una degradación completa y una velocidad de degradación mayor. ABSTRACT: A process of aerobic biodegradation of the saturated hydrocarbon fraction water was studied by a microbiome extracted of contaminated sediment from the Mexican southeast. The effect of adding humic substances in the process was analyzed. In order to obtain a higher rate of degradation of hydrocarbon pollutants to bacterial mineralization, a bioreactor with natural zeolite clinoptilolite as packaging is built, the growth of microorganisms on the surface of the system was promoted by assessing their stabilization to negate of adsorption material. The experimental methodology used in this work was divided into 4 stages: a) culture medium design, production, extraction and characterization of humic acids and synthetic preparation of samples; b) adaptation of microbiome, characterizing microbiome and inoculum generation; c) selection of microbial support, biofilm formation and scale bioreactor packed d) Degradation Assessment in bioreactor packed characterization microbiome development and evaluation during the process of degradation with the addition of SH. Degradation efficiencies obtained were 98.2% for the contaminated with diesel and 93.2% for the system oiled system, this without the addition of humic acids. With the addition of humic acids for the presence of hydrocarbons it was not detected after the second day of treatment. In general, the microbioma used has high degrading capacity on the fraction of water and hydrocarbon contaminants adding humic complete degradation and promotes a faster degradation.