Trabajo de investigación cuasi experimental, que puede ser replicado en cualquier unidad minera, el reuso del suelo recuperado para fines de cierre u otra actividd
PRESENTACION DE LAS PLAGAS Y ENFERMEDADES DEL PALTO
Cierre de Mina: biorremediación de suelo contaminado
1. Ecotecnología : Biorremediación de
Suelos Contaminados con Hidrocarburos
en Zonas Frías o Alto Andinas a través de
la Bioestimulación y la Bioaumentación
ING. SANDRO SANCHEZ GUERRA
Nov -2015
2. UBICACIÓN DEL PROYECTO
La Unidad Minera (UM) Santa Rosa se
encuentra ubicada en el distrito de
Angasmarca, provincia de Santiago de Chuco,
departamento y región de La Libertad, a
209 km de la ciudad de Trujillo.
A una altitud comprendida entre 3650 msnm
a 3800 msnm, aproximadamente.
3. ACCESO A LA UNIDAD MINERA
SANTA ROSA
El acceso a la Unidad Minera se realiza por vía terrestre y aérea según el
cuadro indicado:
Fuente: Compañía Minera Aurífera Santa Rosa SA
Ruta Tipo de acceso Distancia (km) Tiempo
Lima - Trujillo Vía aérea 489 45 minutos
Lima - Trujillo Carretera asfaltada 561 8 horas
Lima - Chimbote Carretera asfaltada 442 5,5 horas
Trujillo - Santiago de Chuco - Angasmarca - UM Santa Rosa Carretera afirmada 209 4 horas
Trujillo - Huamachuco (Desvío Quesquenda) - UM Santa
Rosa
Carretera afirmada 280 5,75 horas
Chimbote - Molletapa - UM Santa Rosa Carretera afirmada 175 3,6 horas
4. NORMATIVA NACIONAL E INTERNACIONAL
ESTANDARES DE CALIDAD AMBIENTAL PARA SUELO (ECA)
• Se ha tomado como referencia los Estándares de Calidad Ambiental para Suelo
Decreto Supremo N° 002-2013-MINAM aprobada el 25/03/2013.
• Art 5° Los Estándares de Calidad Ambiental (ECA) para Suelos son referente
obligatorio en el diseño y aplicación de todos los instrumentos de gestión ambiental,
lo que incluye planes de descontaminación de suelo o similares.
• Anexo I – Estándares de Calidad Ambiental para Suelo.
LIMITES MAXIMOS PERMISIBLES PARA SUELO (LMP)
• Se ha tomado como referencia los Limites Máximos Permisibles de Hidrocarburos en
y Lineamientos para el muestreo en la Caracterización y especificaciones para la
remediación Norma Oficial Mexicana NOM-138-SEMARNAT/SSA1-2012, aprobada el
08/05/2013.
• Tabla 1 - Hidrocarburos que deberán analizarse en función del producto
contaminante.
• Tabla 2 - Limites Máximos Permisibles para fracciones de hidrocarburos en suelo
5. ESTÁNDARES DE CALIDAD AMBIENTAL
D.S. N° 002-2013-MINAM
EPA: Environmental Protection Agency (Agencia de Protección Ambiental
de los Estados Unidos)
Fracción de hidrocarburos F1 o hidrocarburos fracción
ligera: Mezcla de hidrocarburos cuyas moléculas contengan entre
cinco y diez átomos de carbono (C5 a C10).
Fracción de hidrocarburos F2 o hidrocarburos fracción
media: Mezcla de hidrocarburos cuyas moléculas contengan entre
diez y veintiocho átomos de carbono (C10 a C28).
Fracción de hidrocarburos F3 o hidrocarburos fracción
pesada: Mezcla de hidrocarburos cuyas moléculas contengan entre
veintiocho y cuarenta átomos de carbono (C28 a C40).
6. LIMITE MAXIMO PERMISIBLE
Norma Oficial Mexicana NOM-138-SEMARNAT/SSA1-2012
NOTA 1:
1. Para usos de suelo mixto, deberá aplicarse el límite máximo permisible más estricto, para los usos de suelo involucrados.
Tabla 1 - Hidrocarburos que deberán analizarse en función del producto contaminante.
PRODUCTO CONTAMINANTE
HIDROCARBUROS
FRACCIÓN
PESADA
FRACCIÓN
MEDIA
HAP
FRACCIÓN
LIGERA
BTEX
Mezcla de productos desconocidos derivados del
petróleo
X X X X X
Petróleo crudo X X X X X
Combustóleo X X
Parafinas X X
Petrolatos X X
Aceites derivados del petróleo X X
Gasóleo X X
Diesel X X
Turbosina X X
Queroseno X X
Creosota X X
Gasavión X X
Gasolvente X X
Gasolinas X X
Gas nafta X X
7. FRACCIÓN DE
HIDROCARBUROS
USO DE SUELO PREDOMINANTE
(mg/kg BASE SECA)
MÉTODO ANALÍTICO
Agrícola,
forestal,
pecuario y de
conservación
Residencial y
recreativo
Industrial y
comercial
Ligera 200 200 500 NMX-AA-105-SCFI-2008
Media 1 200 1 200 5 000 NMX-AA-145-SCFI-2008
Pesada 3 000 3 000 6 000 NMX-AA-134-SCFI-2006
NOTA 1:
1. Para usos de suelo mixto, deberá aplicarse el límite máximo permisible más estricto, para los usos de suelo involucrados.
Tabla 2 - Limites Máximos Permisibles para fracciones de hidrocarburos en suelo
LIMITE MAXIMO PERMISIBLE
Norma Oficial Mexicana NOM-138-SEMARNAT/SSA1-2012
8. ANTECEDENTES DEL PROYECTO
La contaminación de suelos por
hidrocarburos es un problema
importante en la actualidad
afectando directamente ecosistemas
terrestres y acuáticos.
Existen diferentes tecnologías y
métodos para la recuperación de
suelos contaminados con
Hidrocarburos, sin embargo la
biorremediación es una tecnología
que en los últimos años se ha venido
desarrollando como una alternativa
más económica y ambientalmente
sostenible para el tratamiento de
suelos contaminados
9. CASO TIPICO - DERRAME DE DIESEL
ALMACENAMIENTO EN LA
CANCHA DE VOLATILIZACION
PLAN DE
CONTINGENCIA
DERRAME DE
COMBUSTIBLE
VERIFICACION DEL
AREA IMPACTADA
10. OBJETIVO GENERAL DEL PROYECTO DE
INVESTIGACION
• Evaluar los efectos de la bioestimulación y la bioaumentación
al final del proceso de biodegradación del suelo contaminado
con hidrocarburos en climas fríos o alto andinos.
11. OBJETIVO ESPECIFICO DEL PROYECTO DE
INVESTIGACION
• Estimar la efectividad de la aplicación de nutrientes
(bioestimulación) y de la inoculación de microorganismos
eficientes (bioaumentación), durante la biorremediación del
suelo contaminado con hidrocarburos.
• Estudiar el comportamiento que tiene las dos técnicas de
biorremediación (bioestimulación y bioaumentación) en los
diferentes microcosmos implementados y analizar los efectos
al final del periodo de ensayo.
13. PRINCIPIO DE LA BIORREMEDIACION APLICADO AL
PROYECTO DE INVESTIGACION
Organismos Vivos (hongos, bacterias, plantas) + Suelo Contaminado por
hidrocarburos
Los organismos digieren, transforman o remueven los compuestos orgánicos
tóxicos, convirtiéndolos en:
Productos metabólicos inocuos o menos tóxicos
Mineralización de los contaminantes (completa degradación de una
molécula orgánica hasta compuestos inorgánicos (CO2 + H2O + formas
inorgánicas N y P) y componentes celulares = Suelo Descontaminado
14. FACTORES QUE PUEDIERON AFECTAR EL PROYECTO DE
INVESTIGACION
TEMPERATURA NUTRIENTES
OXIGENO
HUMEDAD
pH
ESTRUCTURA DEL
CONTAMINANTE
TOXICIDAD
INIBIDORES
DIFUSION
FACTORES FISICOQUIMICOS – FACTORES AMBIENTALES – FACTORES BIOLOGICOS
PROPIEDADES
BIOCIDAS
ACLIMATACION
TIEMPO
DENSIDAD
15. METODOLOGIA APLICADA EN LA INVESTIGACION
Fase de campo
• Obtención de suelo contaminado con diésel.
(variable independiente)
• Preparación y acondicionamiento de suelo a ser
remediado.
• Preparación de inóculo y de tratamientos de prueba.
(variable independiente – factor cuantitativo)
• Elaboración y distribución de camas de muestreo con variedades
de nutrientes y combinación de ellas
• Variables de control: pH, Temperatura, Humedad
Variables de respuesta: TPH (variable dependiente)
• Manejo y control de proceso.
Mediciones
• Metodología de análisis para TPH, Método EPA 8015-C - Cromatografía
• Toma de datos de pH, temperatura y Humedad.
16. ACONDICIONAMIENTO DEL INOCULO Y PREPARACION
DE LOS MICROCOSMOS
• Activación del inoculo:
Bacterias ácido lácticas (Lactobaciluss ssp)
Bacterias Fototróficas (Rhodopseudomonas ssp)
Levaduras (Saccharomyces ssp)
Actinomicetos (Streptomyces albus, gryseus)
Hongos la fermentación (Aspergillus oryzae)
• Para la bioaumentación se empleó un rateo de 90:5:5
(20lt:1lt:1lt), con esta proporción se pudieron activar las
bacterias que se encontraban inactivas
• Dosificación en la bioestimulación fue de 4 a 1 de concentración total.
• Finalmente en la combinación de todos los compuestos se mantuvo el ratio de 4 a 1.
• Para la dosificación en la Bioaumentación se adiciono 66.66 ml/MA
• Concentración base fue de 18,364.6 mg/kg de TPH identificados en la fracción media (C10 al C28).
• 1 kg de suelo contaminado por microcosmo.
• 15 microcosmos en total
• Agrupados en 03 grupos (A, B y C)
• Para mantener la humedad optima de cada microcosmo se
aplicaba 66.66 ml/MA/microcosmo.
Actinomicetos
(Streptomyces albus)
Hongos de fermentación
(Aspergillus oryzae)
17. AGRUPACION DE LOS MICROCOSMOS
SC: Suelo Contaminado, EMA: Microorganismos Eficientes Activados, U: Urea, F: Fertilizante, S: Sílice, P: Proteína.
(*) Oxigenación. Fuente: Propia
GRUPO TRATAMIENTO COMPOSICION ADITIVOS
A
Bioaumentación SC + EMA EMA + Volteo Manual (*)
Bioestimulación + Bioaumentación SC + U EMA + Volteo Manual (*)
Bioestimulación + Bioaumentación SC + F EMA + Volteo Manual (*)
Bioestimulación + Bioaumentación SC + S EMA + Volteo Manual (*)
Bioestimulación + Bioaumentación SC + P EMA + Volteo Manual (*)
B
Bioestimulación + Bioaumentación SC + U + F EMA + Volteo Manual (*)
Bioestimulación + Bioaumentación SC + U + S EMA + Volteo Manual (*)
Bioestimulación + Bioaumentación SC + U + P EMA + Volteo Manual (*)
Bioestimulación + Bioaumentación SC + F + S EMA + Volteo Manual (*)
Bioestimulación + Bioaumentación SC + F + P EMA + Volteo Manual (*)
Bioestimulación + Bioaumentación SC + S + P EMA + Volteo Manual (*)
C
Bioestimulación + Bioaumentación SC + U + F + S EMA + Volteo Manual (*)
Bioestimulación + Bioaumentación SC + F + S + P EMA + Volteo Manual (*)
Bioestimulación + Bioaumentación SC + U + F + P EMA + Volteo Manual (*)
Bioestimulación + Bioaumentación SC + U + S + P EMA + Volteo Manual (*)
19. GRAFICAS DEL GRUPO A
• El valor del pH promedio fue de 5.44 y
oscilo en un rango de 4 a 7 unidades de
pH.
• Como se observa en la gráfica, la
temperatura en los tratamientos
mantuvo un valor promedio de 14,50°C
y oscilo en un rango de 11 a 17°C.
• En cuanto a la humedad esta se
mantuvo en 17.95 % y oscilo en un
rango de 13 a 22%
21. GRAFICAS DEL GRUPO B
• El valor del pH promedio fue de 5.21 y
oscilo en un rango de 3 a 7 unidades de
pH.
• Como se observa en la gráfica, la
temperatura en los tratamientos mantuvo
un valor promedio de 14,55°C y oscilo en
un rango de 11 a 17°C.
• En cuanto a la humedad esta se mantuvo
en 19 % y oscilo en un rango de 13 a 22%
23. GRAFICAS DEL GRUPO C
• El valor del pH promedio fue de 5.13 y
oscilo en un rango de 4 a 6.5 unidades de
pH.
• Como se observa en la gráfica, la
temperatura en los tratamientos mantuvo
un valor promedio de 14,82°C y oscilo en
un rango de 11 a 17°C.
• En cuanto a la humedad esta se mantuvo
en 19.64% y oscilo en un rango de 13 a
22%
24. RESULTADO DE LAS MUESTRAS DE SUELO
CONTAMINADO – ANTES DE LA INVESTIGACION
RESULTADOS OBTENIDOS AL INICIO DE LA
INVESTIGACION
25. RESULTADO DE LAS MUESTRAS DE SUELO
CONTAMINADO – DESPUES DE LA INVESTIGACION
RESULTADOS OBTENIDOS AL FINAL DE LA
INVESTIGACION
29. DIAGRAMA DE CAJAS DE LA TEMPERATURA
JUNIO – SETIEMBRE 2015
Con relación a la temperatura con la cual se llevaron los experimentos, con el
siguiente grafico se demuestra que los microorganismos son capaces de sobrevivir
desde una temperatura mínima de 3 grados hasta una máxima de 20 grados.
30. CONCLUSIONES
• Con el objetivo de identificar que tratamiento tiene una mejor respuesta a la descontaminación de
los suelos se realiza la siguiente comparación entre el menos eficiente y el mas eficiente tal como
se pudo apreciar en la grafica anterior (antes y después). La menos eficiente (U+F+P) redujo
4223.6(mg/kg HTP) y la más eficiente (P) redujo proteína redujo 11417.6(mg/kg HTP) demostrando
que muy probablemente la proteína realizó un mejor trabajo que la combinación de nutrientes
aunque esta hipótesis debe ser estimado con más repeticiones con el objetivo de verificarlo
estadísticamente a través de comparaciones como por ejemplo “Tukey”, “Benferroni”, “Dunnet”,
etc.
• Con el objetivo de identificar que método es más efectivo para el tratamiento de los suelos
contaminados se eligió el método bioaumentación + bioestimulación (P) con la proteína que fue la
que mejor resultado dio vs el otro método bioaumentación (EMA); la combinación de métodos
redujo la concentración de HTP en resultando que cuando se utiliza el primero se redujo 11417.6
(mg/kg HTP) representando el 62% de efectividad, mientras que el segundo método redujo a
7293.6 (mg/kg HTP) equivalente al 40% de efectividad.
• Con relación a la temperatura con la cual se llevaron los experimentos, con el siguiente grafico se
demuestra que los microorganismos son capaces de sobrevivir desde una temperatura mínima de
3 grados hasta una máxima de 20 grados.
32. MUCHAS GRACIAS
Ing. Sandro Sánchez Guerra
sandrosanchezguerra@gmail.com
RPC +51 969389311 / +51 995619091
Notes de l'éditeur
Fracción de hidrocarburos F1 o hidrocarburos fracción ligera: Mezcla de hidrocarburos cuyas moléculas contengan entre cinco y diez átomos de carbono (C5 a C10).
Los hidrocarburos fracción ligera deben analizarse en los siguientes productos contaminantes: mezcla de productos desconocidos derivados del petróleo, petróleo crudo, gasavión, gasolvente, gasolinas, gas nafta.
Fracción de hidrocarburos F2 o hidrocarburos fracción media: Mezcla de hidrocarburos cuyas moléculas contengan entre diez y veintiocho átomos de carbono (C10 a C28). Los hidrocarburos fracción media deben analizarse
en los siguientes productos contaminantes: mezcla de productos desconocidos derivados del petróleo, petróleo crudo, gasóleo, diesel, turbosina, queroseno, mezcla de creosota, gasavión, gasolvente, gasolinas, gas nafta.
Fracción de hidrocarburos F3 o hidrocarburos fracción pesada: Mezcla de hidrocarburos cuyas moléculas contengan entre veintiocho y cuarenta átomos de carbono (C28 a C40). Los hidrocarburos fracción pesada deben
analizarse en los siguientes productos contaminantes: mezcla de productos desconocidos derivados del petróleo, petróleo crudo, combustóleo, parafi nas, petrolatos, aceites derivados del petróleo.