Combinación de biorremediación y electrocinética para la in sito

combinación de biorremediación y electrocinética para la in sito. tratamiento del suelo contaminado por gasóleo: una comparación de estrategias

introduccion

la contaminación del suelo es un problema ambiental importante. dependiendo de el tipo de suelo y el contaminante, existen muchos escenarios posibles cuyo tratamiento efectivo requiere la investigación y desarrollo específicos de las tecnologías correctas. un caso común es la accidental descarga de combustibles, lo que puede dañar el medio ambiente debido a la peligrosidad para las especies orgánicas, no sólo el ecosistema, sino que también impide el uso de reservorios de agua para el suministro humano debido a los daños a la salud(fingas, 2013). la remediación del suelo es una solución a estos problemas, pero a pesar de la amplia gama de posibilidades (juwarkar et al., 2010), no hay una sola tecnología que pueda ser actualmente propuesto para el tratamiento altamente eficiente en términos de eficiencia y costo.

las tecnologías de remediación biológica (biorremediación) utilizan microorganismos para degradar la contaminación, y pueden eliminar eficientemente los combustibles desde el suelo (alexander, 1994). debido a la heterogeneidad del suelo, los procesos biológicos no son tan simples como los que ocurren en el líquido para  encontrar las condiciones en las que los contaminantes, los microorganismos nutrientes que se encuentran en la misma región de tratamiento se convierte en una preocupación. existen varios enfoques tecnológicos para optimizar este  coexistencia mediante diferentes metodologías (mohan et al., 2006, tomei y daugulis, 2013).

para mejorar la eficacia de la biorremediación, esta técnica podría ser combinado con tecnologías adicionales (soleimani et al., 2013). alternativas bastante prometedoras son los procesos electrocinéticos. el tratamiento de suelos contaminados mediante electrocinesis es la aplicación de una corriente eléctrica a través del suelo entre una distribución apropiada electrodos (korolev et al., 2008, reddy y cameselle, 2009). cuando un campo eléctrico se aplica entre los electrodos insertados directamente en suelo (o dentro de los pozos electrolíticos), pueden producirse muchos procesos de transporte. (como electro-osmosis, electromigración y electroforesis) que podría ayudar (o perturbar, si no se aplica correctamente) los procesos biológicos por contaminación, nutrientes y microorganismos. calefacción eléctrica, como consecuencia de las enormes gotas óhmicas asociadas con las baja conductividad iónica del suelo, puede conducir a un aumento en la temperatura, que también pueden afectar el rendimiento de los microorganismos (chilingar et al., 1997).

hay muchas posibilidades de combinar las dos tecnologías, resultando en enfoques tecnológicos muy diferentes que son globales denominada "electro-biorremediación del suelo" (wick et al., 2007). uno es una combinación de lavado electrocinético del suelo (eksf) con biorremediación. eksf consiste en el uso de una solución de lavado para arrastrar contaminantes contenidos en el suelo por los mecanismos mencionados anteriormente. el fluido de lavado puede contener tensioactivos, reguladores de ph u otras especies que ayudan a la eliminación eficiente de la contaminación (lópezvizcaino et al., 2011). este fluido también puede transportar otras especies tales como microorganismos, nutrientes y aceptores de electrones (schmidt et al., 2007; mena et al., 2011), abordando así el desafío clave de degradación biológica de combinar en el mismo lugar todos los especies involucradas en el proceso. gill et al. (2014) revisaron las diferentes posibilidades, procesos y aplicaciones de los sistemas electrocinético y tecnología combinada con  biológica para la remediación de contaminantes

el presente trabajo tiene como objetivo comparar diferentes estrategias en una tecnología que usa lavado electrocinético del suelo y biorremediación para un proceso de remediación de suelos contaminados con hidrocarburos. nosotros estudiaremos cuatro opciones en este trabajo: (1) biorremediación sola (bio) realizado como prueba de control para evaluar el proceso de biodegradación sin la aplicación de corriente eléctrica; (2) una combinación de la limpieza electrocinética del suelo y la tecnología biológica (eksf-bio test) para evaluar la mejora del contaminante biológico eliminación bajo la influencia de fenómenos electrocinéticos; (3) a combinación directa de descarga electrocinética del suelo y la tecnología que también incluye una inversión diaria de la polaridad del (pr-eksf-bio test) para analizar el proceso de mezcla que resulta en el suelo cuando se hacen cambios periódicos a la polaridad de los corriente; y (4) una combinación de electrocinéticos y un material permeable biológica reactiva (eksf-bioprb) situada en el suelo con microorganismos consorcios adheridos a la superficie de las partículas de grava. porque combustible diesel es una mezcla compleja de diferentes hidrocarburos, utilizado como modelo para estudiar el tratamiento de este tipo de contaminación en suelos la eficiencia y las ventajas o desventajas de los diferentes alternativas. experimentos de 14 días de duración se realizaron para comparar las tecnologías. este período es suficientemente corta para permitir la eliminación completa del contaminante, y por lo tanto, nos permite comparar las tasas comparativas de remediación de las tecnologías. al mismo tiempo, es lo suficientemente alto para ser representativo de los principales procesos implicados en la remediación del diesel contaminante.

Materiales y métodos

Montaje de la bascula

la configuración de la escala de laboratorio se muestra en la fig. 1, y se hizo de transparente metacrilato y dividido en cinco compartimientos. el compartimiento central contenía suelo contaminado compactado. dos electrodos de grafito fueron colocados a ambos lados del suelo contaminado en compartimientos separados del suelo mediante una malla de nylon de 0,5 mm. los electrodos estaban conectados al dispositivo de suministro de energía (hq power, gavere, bélgica), constituyendo los compartimentos anódico y catódico. ambos electrodos compartimentos se conectaron a un compartimiento de colector adicional a cada lado para recoger el líquido que desborda desde los pocillos del electrodo. las dimensiones de los electrodos de grafito, proporcionadas por carbosystem (madrid, españa)

para obtener una distribución homogénea de las líneas de corriente el suelo, los electrodos se colocaron para cubrir la misma sección transversal como la fracción del suelo a estudiar. los fluidos de lavado (o electrolitos) fueron cargados en los compartimentos anódico y catódico en el comienzo de las pruebas. la disminución del nivel del líquido en el compartimento anódico (causada por el flujo electro-osmótico) se reguló mediante un control de nivel y una bomba peristáltica se conectó a la bomba catódica para extraer el flujo electro-osmótico transportado hacia el el cátodo.

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