BIOTECNOLOGÍA AMBIENTALTECNOLOGÍAS DE BIORREMEDIACIÓN

Grupo: 4AM6Equipo α- amilasa

López Soto SofíaMartínez R. DanielaSantome Garnica KarinaPonce Abrego DanielOrdoñez De La Cruz Silvino

Fecha: 14/Diciembre/2015

1. Fitorremediación2. Bioventeo3. Biosecado4. Biominería5. Bionanotecnología

CONTENIDO

Intercambio de energía, movilización de nutrientes y movilización de actividades microbianas

• Proceso de fotosíntesis (CO2) fijación del Carbono, relación C/N

• Carbono para microorganismos de un 2 a 36%

• Microorganismos diazótrofos por proteólisis: actividad proteasa

1. Pseudomonas fluoresscens, bacillus megaterium, Clostridium, Arqueas metanogenas.

Método basado en la adsorción por plantas y degradación vía actividad microbiana

FITORREMEDIACIÓN

Las plantas pueden incorporar las sustancias contaminantes mediante distintos procesos que se representan en la siguiente ilustración y se explican en la tabla que continúa:

FITORREMEDIACIÓN DE SUELOS

APLICACIÓNORGANISMOS

APLICACIÓNFITORREMEDIACIÓN DE AGUA

EspañaAplicación de la fitorremediación a los suelos contaminados por metales pesados en Aznalcóllar. El vertido de lodo pirítico procedente de la mina de Aznalcóllar que afectó a 4286 ha de suelo de los que el 59,7 % eran suelos agrícolas. Los principales elementos responsables de la contaminación fueron As, Cd, Cu, Pb, y Zn, junto con la acidificación de los suelos causada por la oxidación de los sulfuros metálicos.

Mostaza india, una planta agrícola de alta biomasa capaz de acumular los metales en su parte aérea

La fitoinmovilización mediante el altramuz, que es una leguminosa tolerante a los metales por exclusión en sus raíces y a ciertas condiciones de acidez del suelo.

APLICACIONES

• Suelos contaminados por hidrocarburos de petróleo.• Papel de los microorganismos en la rizo degradación de los

contaminantes orgánicos.• Bioestimulacion y bioacumentacion en sistemas de fitorremediacion

REFERENCIAS Ferrera Cerrato, R. Microorganismos rizosféricos durante la fitorremediación de

hidrocarburos del petróleo en suelos. (págs. 15-26). De Alejandro Alarcón, “Biorremediación de suelos y aguas contaminadas con compuestos orgánicos e inorgánicos”. (2013). México: Trillas

Nuñez López, A. (2004). Fitorremediación: fundamentos y aplicaciones. (págs. 69-82). México: Ciencia

Peralta-Pérez, M. del R., (2011). La defensa antioxidante en las plantas: una herramienta clave para la fitorremediación. (págs. 75-88). México: Revista Mexicana de Ingeniería Química.

Delgadillo López, A.E. (2011). Fitorremediación: una alternativa para eliminar la contaminación. (págs. 597-612). México: Tropical and Subtropical Agroecosystems

Esta técnica consiste en la inyección de aire comprimido directamente en el suelo a través de lanzas o pozos, esto produce una aeración del suelo sin que tenga que ser removido, lo cual estimula la biodegradación y acelera la evaporación de los contaminantes.

Dos etapas:• Inyección forzada de aire• Extracción forzada de

vapores

BIOVENTEO

Suelo caracterizado

con buena permeabilidad

Poblaciones de microorganismo presentes en

concentraciones adecuadas

Aplicación eficaz de

Bioventeo+ =

CONDICIONES

Presencia de estratos arcillosos de baja permeabilidad

Alta compactación del subsuelo

Bajo contenido de agua

Cambios sesiónales pronunciados de la profundidad de la tabla de agua subterránea

FACTORES

Compuesto AplicabilidadTricloroetileno MTolueno GBenceno GPCBs PCloroformo Mtetracloroetileno Pfenol G1,1,1-Tricloroetano MEtilbenceno GXileno GCloruro de metileno M1,2-Dicloroetileno MCloro de vinilo M1,2-Dicloroetano MClorobenceno M

Tabla. Aplicabilidad de bioventeo para contaminantes orgánicos. (Lista de la EPA de contaminantes frecuentemente reportados en sitios profundos)

Bioventeo es aplicable para contaminantes que son degradados mediante metabolismo aeróbico y tiene presiones de vapor menores a 1 atm.Los combustibles como gasolina y combustibles de aviones y compuestos orgánicos volátiles, han sido eliminados con este proceso

APLICACIÓN

G=bueno, M=moderado, P=pobre. Sitios para el bioventeo.

Es una técnica altamente efectiva para tratar contaminaciones con compuestos con baja presión de vapor (menos de 1 mmHg), ya que su tasa de degradación es mucho mayor que la de volatilización (Matthews, 1993).

Como todos los tratamientos “In Situ”, cuando los costos de excavación son altos el bioventeo puede ser una alternativa económicamente interesante. No requiere área adicional para llevar a cabo el tratamiento, ni el uso de maquinaria pesada.

• Tipo y concentración del contaminante.• Perdida de nutrientes en el subsuelo. • Bajo contenido de humedad del suelo y la

dificultad de lograr el caudal de aire a través de la zona contaminada; por ello requiere características especiales del suelo en cuanto a humedad, porosidad, conductividad hidráulica, etc.

• Requiere largos períodos de tiempo para obtener la concentración final de hidrocarburo deseada. Los tiempos de limpieza pueden durar de meses a años.

• La descontaminación puede llevarse a cabo por efecto de la volatilización de compuestos más que por su biodegradación.

VENTAJAS Y DESVENTEJAS

Torres Delgado, Katerine . (2009) “Biorremediación de Suelos Contaminados por Hidrocarburos”. Colombia: UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

Maroto Arroyo, “Aplicación de Sistemas de Biorremediación de Suelos y Aguas Contaminadas Por Hidrocarburos”. Geocisa. Div. Protección Ambiental de Suelos.

Cookson, John T. et al (1995), Bioremediation engineering: desing and aplication. (págs.285-296) USA: McGraw-Hill

Semarnat. Acciones y medidas de descontaminación. Obtenido de http://www.semarnat.gob.mx/archivosanteriores/temas/gestionambiental/Materiales%20y%20Actividades%20Riesgosas/sitioscontaminados/GTZ/B-Acciones%20y%20medidas%20de%20descontaminacion.pdf

REFERENCIAS

Antecedentes

• El termino biosecado se dijo por primera vez en un reporte escrito por Jewell en 1984, en el que se hablaba de los parámetros relevantes de operación durante el biosecado de estiércol.

• El biosecado es un proceso de compostaje incompleto, mientras que en el compostaje se busca estabilizar completamente la materia orgánica, en el biosecado se procura la RAPIDA deshidratación acompañada de oxidación parcial de la materia fácilmente biodegradable.

BIOSECADO

• Materia orgánica. • Material estructurante.

Microorganismos característicos de del

proceso:• Hongos( Trichoderma y

Rhizopus)• Bacterias (Thermus

thermophilus)

En diversos países como Alemania, se utiliza actualmente el biosecado como comburente en las incineradoras debido a su alto poder calorífico.

CONFORMACIÓN

Suelo Biosecado Composta

CASOS EN MÉXICO

APLICACIÓN

Robles M. Fabián, Informe técnico “Tratamientos aerobios de residuos sólidos orgánicos”, capitulo 5. Consultado el 12 de diciembre del 2015.

REFERENCIAS

BIOMINERÍAHidrometalurgia

177-122 A.C.

Biolixiviación

Recuperación de metales base mediante

su disolución.

Cu, Co, Ni, Zn, Pb, U

Biooxidación

Oxidación de sulfuros, por la acción catalítica

de bacterias.

Au, Ag y Mo

BiomineríaSiglo XVIII

Thiobacillus ferrooxidans

1947/1963

BIOLIXIVIACIÓN

APLICACIÓN

Biolixiviación

En el riego

En pilas

En botaderos

In situ

En agitación

En tanques agitados

Ventajas• Consumos energéticos reducidos• P y T (T<100°C) ambientales.• Ausencia de contaminación por

SO2 y As• Bajos costes de operación.• Tratamiento de minerales con

bajo contenido de metal.• Flexibilidad en las instalaciones.

Desventajas• Velocidades lentas• Producción de soluciones muy

diluidas• Control de T, pH, Dp, aireación• Falta de interés por parte de

las empresas.

APLICACIÓN

DESARROLLO DEL CONOCIMIENTO DE LA BIOMINERÍA

México

Centro de Investigación y

desarrollo tecnológico (CIDT)

Procesos alternos para la lixiviación

de oro y plata

Pruebas y ensayos de plantas piloto y a escala, auditorías y solución de problemas de procesos

de lixiviación bacteriana.

En Chile, Alemania, España, Francia, Brasil la biominería es un tema emergente que se trabaja a fondo.

TENDENCIAS

Mejía Erica, et al. (2014).Microorganismos Hierro-Azufre Oxidantes. Una alternativa Biotecnológica. (págs. 63-77). Colombia: Revista CINTEX

Ballester, Antonio. Mecanismo de la biolixiviación. (págs. 9-24). De Fernando Acevedo & Juan C. Gentina, Fundamentos y Perspectivas de las Tecnologías Biomineras. (2005). Chile: EUV

Ospina J, et al. (2011). Aplicaciones biotecnológicas en minería aurífera: Estado del arte sobre la oxidación bacteriana de arsenopirita(FeAsS). (págs. 53-65). Colombia: Informador Técnico

Lagos Miranda, Camilo. (2009). Biolixiviación: Desarrollo actual y sus expectativas. Chile: COCHILCO

SGS. Biolixiviación bacteriana. Obtenido de http://www.sgs.mx/es-ES/Industrial-Manufacturing/Services-Related-to-Production-and-Products/Metallurgy-and-Process-Design/Unit-Operations-and-Metallurgical-Services/Bacterial-Leach.aspx Consulta: 12 de Diciembre de 2015

CODELCO.(26 de Agosto de 2014). BioSigma crea tecnología industrial para producir cobre gracias a bacterias. Obtenido de https://www.codelco.com/biosigma-crea-tecnologia-industrial-para-producir-cobre-gracias-a-bacterias/prontus_codelco/2014-08-26/133613.html Consulta: 12 de Diciembre de 2015

REFERENCIAS

BIONANOTECNOLOGÍA

OBJETIVOS

APLICACIÓNEN MEDICINA

APLICACIÓNEN ALIMENTACIÓN

EN AMBIENTAL

REFERENCIAS

A. Guerrero, (2015), “Bionanotecnología, grandes oportunidades científicas”, CONACYT, México, D.F., Obtenido de http://www.conacytprensa.mx/index.php/tecnologia/biotecnologia/4203-abre-bionanotecnologia-grandes-oportunidades-cientificas-nota Consultado 13 de Diciembre de 2015

R. Vázquez, (2013), “La bionanotecnología y su divulgación científica en México#, Revista Digital Universitaria-UNAM, México, D.F., Obtenido de http://www.revista.unam.mx/vol.14/num3/art22/#up Consultado el 13 de Diciembre de 2015.