CT&F Ciencia, Tecnología & Futuro (Jan 1998)
BIODEGRADACIÓN OXIGÉNICA DE BTX EN MATRICES ACUOSAS: EVALUACIÓN DE PARÁMETROS OPERACIONALES
Abstract
En el laboratorio de Biotecnología del Instituto Colombiano del Petróleo (ICP) fueron aisladas y seleccionadas bacterias oxigénicas nativas de muestras de aguas y suelos, contaminados con compuestos aromáticos volátiles como benceno, tolueno e isómeros dexilenos (BTX). Un estudio preliminar permitió identificar un grupo o consorcio microbiano capaz de biodegradar estos compuestos en matrices acuosas. En el presente estudio se evaluaron parámetros operacionales tales como oxígeno disuelto (OD), concentración de BTX y nutrientes, y su influencia en la cinética de remoción en un sistema tipo batch, operado a escala de laboratorio. Estas condiciones operacionales serán usadas para determinar la cinética de remoción y los parámetros requeridos para la planta a escala piloto y reactores industriales. El proceso aplicado a matrices acuosas en un reactor totalmente hermético, saturado con oxígeno gaseoso y operado a pH 6,5 y 306 K, permitió disminuir la carga contaminante desde 1 70 g·m-3 hasta concentraciones inferiores a los 0,3 g·m-3, en 10 horas con una velocidad máxima de remoción de 26,27 g·m-3·h-1. Sin embargo, cuando la carga contaminante disminuyó a concentraciones menores a los 5 g·m-3, la velocidad máxima sólo alcanzó un valor de 0,745 g·m-3·h-1. En el sistema evaluado, el benceno presentó la máxima velocidad de remoción (15,80 g·m-3·h-1), seguido del tolueno (6,41 g·m-3·h-1). Los xíleños mostraron velocidades de degradación más bajas, con valores máximos de 1,80 g·m-3·h-1, para o- y m- xíleños, y de 0,85 g·m-3·h-1 para el p-xileno.Selected native aerobic strains able to grow in the presence of volatile aromatics compounds in aqueous matrices were isolated and identified at the Biotechnology laboratory of the Instituto Colombiano del Petróleo ICP. These strains were obtained from water and soil samples contaminated with benzene, toluene and xylenes isomers (BTX), these consortia was capable of reducing BTX concentrations to acceptable international environmental standards. Operational parameters such as temperature, BTX initial concentration, dissolved oxygen (DO) and nutrient content, were evaluated, as they relate to removal rate of BTX in batch systems. These operational conditions will be used to determine the kinetics of removal and the parameters required for the scale-up pilot to plant and industrial size reactors. Operational conditions for the aqueous matrices included saturation of oxygen, temperature (305 K) and pH (6,5) control in an hermetic bioreactor. BTX total concentrations were reduced from 1 70 g·m-3 to 0,3 g·m-3 in less than ten (10) hours with a maximum removal rate of 26,27 g·m-3·h-1 . The removal rate was reduced to 0,745 g·m-3·h-1 for initial BTX concentrations of 5 g·m-3. Benzene showed the highest removal rate (1 5,80 g·m-3·h-1) followed by toluene (6,41 g·m-3·h-1 ). Xylene isomers exhibit the lowest biodegradation rates, ranging from 1,80 g·m-3·h-1 for the o-xylene to 0,85 g·m-3·h-1 forthe p-xylene.
