Combinación de biorremediación y electrocinética para la in sito

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mareriales

suelo

las técnicas electroquímicas son especialmente recomendadas para el tratamiento suelos de baja permeabilidad, tales como arcillas. por lo tanto, en este estudio, la caolinita (suministrado por manuel riesgo chemical products, madrid, españa) fue utilizado como modelo para el suelo arcilloso. las propiedades de este suelo arcilloso sintético se detallan en la tabla 1. este suelo se caracteriza por su inercia, conductividad, falta de contenido orgánico y bajo intercambio de cationes capacidad.

Hidrocarburos

el aceite diesel, un combustible convencional derivado del petróleo, fue modelo de un contaminante de hidrocarburos. el diesel se adquirió de una gasolinera en ciudad real, españa, y se caracteriza como se informó anteriormente (moliterni et al., 2012). para contaminar artificialmente el suelo, el diesel fue diluido diez veces en acetona antes de distribuir uniformemente la solución caen en una cantidad correspondiente de caolinita. simultáneamente, el suelo se mezcló continuamente para asegurar la homogeneización correcta de la solución de acetona-diesel. el disolvente (acetona) y el más alto volátil diesel (aproximadamente el 6% de la cantidad inicial de diesel) se dejaron evaporar a temperatura ambiente durante al menos dos días. la concentración de gasóleo presente en el suelo al inicio del experimento fue de aproximadamente 10 g kg-1

micro organismos

el consorcio microbiano degradante del diesel utilizado para los experimentos fue aislado del suelo contaminado con aceite diesel que fue recolectado desde un sitio en las proximidades de una refinería de petróleo cerca de ciudad real, españa. este consorcio de microorganismos se mantuvo y enriqueció con bushnell-hass broth (bhb) como medio mineral (la composición del medio por litro de agua desionizada era de 0,20 g l-1 mgso4, 0,02 g l-1 de cacl2, 1,00 g1-1 de kh2po4, 1,00 g de 1- (nh4) 2hpo4, 0,05 g de 1fecl _ {3} y 1,00 g 1 - 1 kno _ {3}) e hidrocarburo diesel como el único carbonofuente (1,0% v / v). después del proceso de enriquecimiento, algunos de los microorganismos en el consorcio, incluyendo staphylococcus lentus, stenotrophomonas maltophilia y pseudomonas fluorescens, como se informó en un trabajo anterior (moliterni et al., 2012). según estudios anteriores, estas especies se encuentran comúnmente en suelos contaminados con hidrocarburos..

procedimiento experimental

se llevaron a cabo cuatro experimentos por lotes de 14 días de duración, a temperatura ambiente utilizando un campo eléctrico de 20,0 v (1,0 v cm ^ {- 1}), excepto para el bio test, que se consideró un experimento de control (0,0 v cm ^ {- 1} ). las condiciones de operación fueron controladas con éxito y las variables fijas fueron idénticas en todos los experimentos. los procedimiento experimental y algunos detalles tales como los fluidos de lavado utilizado, la eliminación del flujo electro-osmótico y la posición de la consorcio microbiano en el suelo cambió ligeramente dependiendo del estrategia utilizada, como se describe a continuación.

con respecto a la composición del fluido de lavado, varió en cada experimento de acuerdo con su papel esperado en las diferentes estrategias utilizadas

(tabla 2): se utilizó el medio bhb Bushnell-Haas como medio de crecimiento microbiano; se usó la solución tampón (30,0 g l-1 nahco3) para neutralizar el ph frentes la solución salina (30,4 mg l-1 de nano _ {3}, 70,0 mg l - 1 de nahco _ {3} y 88,7 mg l - 1 de na _ {2} so _ {4}) como medio electrolítico; y finalmente la solución de 2,38 g l-1 de dodecilsulfato de sodio (sds) utilizado como tensioactivo aniónico para mover el diesel mediante transporte electrocinético a través del suelo.

bio test

se cultivó un inóculo de 2 ml del consorcio microbiano en un lote reactor durante dos días usando medio bhb, y el cultivo obtenido fue concentrado por centrifugación. la biomasa concentrada obtenida se suspendió de nuevo en medio bhb fresco y se añadió al suelo contaminado con diesel, que se mojó con la suspensión de biomasa hasta condiciones de saturación con un contenido de humedad de aproximadamente 40%. el suelo fue compactado manualmente en el compartimento central para alcanzar el mayor grado de compactación posible y evitar la formación de de trayectorias de flujo preferenciales que podrían interferir con los resultados. el electrolito utilizado en los compartimentos laterales consistió en un material sintético solución acuosa compuesta de 30,4 mg l-1 de nano3, 70,0 mg l-1 de nahco _ {3} y 88,7 mg l - 1 de na _ {2} so _ {4}, lo que impidió la pérdida de nutrientes por difusión y se evitó el secado del suelo. en la prueba de control, no hubo colectores debido a la ausencia de flujo electro-osmótico.

eksf-bio test

el suelo contaminado con gasóleo estaba húmedo con la suspensión de biomasa y luego se compacta en el compartimiento central idénticamente a como se indica en el bio test. en el ensayo eksf-bio, se añadió un tampón de carbonato (30,0 g l-1 nahco _ {3}) en los compartimientos laterales para neutralizar el ph del suelo los frentes producidos como consecuencia de la electrólisis del agua ánodo y cátodo.

pr-eksf-bio test

el suelo contaminado con gasóleo estaba húmedo con la suspensión de biomasa y luego se compacta en el compartimiento central idénticamente a como se indica en el bio test. el electrolito utilizado en los compartimentos laterales consistió en la misma solución acuosa sintética utilizada en el bioprueba. además, en esta prueba de inversión periódica, la polaridad de los electrodos se invirtió diariamente

eksf-bioprb test

el suelo se humedeció a un contenido de humedad de aproximadamente 40% solución acuosa sintética compuesta de 30,4 mg l-1 de nano3, 70,0 mg l - 1 de nahco _ {3} y 88,7 mg l - 1 de na _ {2} so _ {4}, sin microbios añadió el consorcio. el electrolito utilizado en el pozo anódico consistió en la misma solución acuosa sintética utilizada en la prueba bio, pero en la otro lado, en el compartimento catódico, una solución aniónica de tensioactivo se utilizó como un catolito. se a~nadieron 2,38 g l-1 de dodecilsulfato de sodio (sds) solución se cargó en el compartimiento catódico al principio del experimento. el suelo fue entonces compactado de forma idéntica a como en las pruebas anteriores. una parte del suelo fue removida de la posición en el compartimiento