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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.