Mejoramiento de la emulsificación del aceite residual automotriz con detergentes sintéticos y microbianos en la biorremediación del suelo

Abstract

Soil contamination by waste motor oil (WMO) is a problem in Mexico and the world as it exceeds the maximum concentration of 4,400 ppm allowed by NOM-138-SEMARNAT/SSA1-2012 (NOM-138). This requires an ecological solution. The objective of this thesis was to bioremediate of WMO contaminated soil by effective emulsification with synthetic and microbial detergents for the rapid removal of the hydrocarbon mixture by aerobic heterotrophic microorganisms. Biostimulation, bioaugmentation and phytoremediation experiments of WMO contaminated soil in Bartha flasks and Leonard flasks measured by WMO conversion to CO2 and disappearance by Soxhlet were performed. It was concluded by phytoremediation of soil with Phaseolus vulgaris and Xanthobacter autotrophicus evaluated with phenology and fresh and dry weight of legume compared to P. vulgaris growth in WMO contaminated soil without biostimulation and phytoremediation. In addition, the optimization of biodetergents, with the lipolytic activity of genera and species of bacteria isolated from soil contaminated by WMO, was performed, which was used to induce lipolytic activity with WMO, in the biostimulation of soil contaminated by 60,000 ppm of WMO, for a rapid decrease to 2,000 ppm and bioremediation in accordance with NOM-138. In the bioremediation of soil contaminated by WMO, it was demonstrated that the biostimulation should start with detergents that emulsify the WMO and then continue with mineral solution to reach the maximum mineralization of the WMO. While bioremediation of soil contaminated by 60,000 ppm of WMO was demonstrated by biostimulation with detergent, mineral solution, bioaugmentation with X. autotrophicus, which decreased the WMO, concluding with phytoremediation using P. vulgaris to eliminate the WMO at 190 ppm, a value equivalent to the natural concentration of hydrocarbons.

La contaminación de suelo por aceite residual automotriz (ARA) es un problema en México y el mundo al sobrepasar la máxima concentración de 4,400 ppm permitida por la NOM-138-SEMARNAT/SSA1-2012 (NOM-138). Lo que requiere solución ecológica. El objetivo general de esta tesis fue biorremediar un suelo contaminado por ARA mediante la eficaz emulsificación con detergentes sintéticos y microbianos para la rápida eliminación de la mezcla de hidrocarburos por los microorganismos heterotróficos aerobios. Se realizaron experimentos de bioestimulación, bioaumentación y fitorremediación de suelo contaminado por ARA en matraces Bartha y jarras de Leonard medidos por la conversión del ARA en CO2 y la desaparición por Soxhlet. Se concluyó por fitorremediación del suelo con Phaseolus vulgaris y Xanthobacter autotrophicus evaluado con la fenología y el peso fresco, y seco de la leguminosa comparado con el crecimiento P. vulgaris en el suelo contaminado por ARA sin bioestimular ni fitorremediar. Además, se realizó la optimización de biodetergentes, con la actividad lipolítica de géneros y especies de bacterias aisladas de suelo contaminado por ARA, cual fue usado para inducir la actividad lipolítica con ARA, en la bioestimulación de suelo contaminado por 60,000 ppm de ARA, para un rápido decremento a 2,000 ppm y biorremediarlo acorde con la NOM-138. En la biorecuperacion de suelo contaminado por ARA se demostró que al inicio de la bioestimulación debe ser por detergentes que emulsifican el ARA luego continuar con solución mineral para alcanzar la máxima mineralización del ARA. Mientras se demostró la biorecuperación de suelo contaminado por 60,000 ppm de ARA, por bioestimulación con detergente, solución mineral, bioaumentación con X. autotrophicus, que decreció el ARA, concluir con la fitorremediación se usó P. vulgaris para eliminar el ARA a 190 ppm, valor equivalente a concentración natural de hidrocarburos.