Momento colaborativo Biotecnología

1. Momento Colectivo
Diana Marcela Cuesta
Silvia María Gómez Muñoz
Nathalie Rodas Agudelo
Biotecnología
Universidad de Manizales, Facultad de Ciencias Contables Económicas y
Administrativas
Programa de: Maestría En Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente
Octubre 2017
TRATAMIENTO BIOTECNOLÓGICO DE ACEITES USADOS
Resumen
Los residuos de aceites usados generan gran impacto ambiental negativo al no ser manejados
adecuadamente. En este proyecto se presenta la propuesta para el aprovechamiento de aceites
usados de vehículos por medio de procesos fisicoquímicos, con los cuales se busca disminuir
la concentración de dichos contaminantes en las afluentes de agua, suelo y aire; los cuales
causan daños en la vida acuática y en la calidad de las fuentes hídricas y a partir de su
procesamiento obtener diversos productos.
1. Introduccción
De acuerdo con la Asociación Colombiana del Petróleo. Con el Fondo de Aceites Usados
(2011). En Colombia se producen 26.500.000 galones de aceites lubricantes usados. En el
informe de gestión de 2015, el FAU indica que se logró recolectar el equivalente a 59% del
volumen total reportado en 2011, el cual después de ser tratado se usa como combustible. El
28% se comercializa ilegalmente. El 13% restante se usa en operaciones de enfriamiento para
temple, inmunizantes de madera, desmoldante. Estas operaciones pueden aumentar el riesgo
de las personas que están expuestas a estas sustancias desarrollen afecciones a la salud.

2. El tratamiento que se realiza comprende etapas físicas para la remoción de sólidos gruesos y
finos, como la filtración, la centrifugación o la sedimentación. Posteriormente los aceites se
someten a procesos químicos, que mediante la la adición de sustancias permiten eliminar el
agua de la mezcla, el resultado es fueloil que es usado como combustible, se aprovecha su
poder calorífico, a un no se han visto su potencial para el desarrollo de otros productos.
En el documento se discutirán posibles alternativas biológicas para la descontaminación de
residuos de aceite usado, con el fin de reducir el impacto ambiental que se genera en la
aplicación de técnicas convencionales e identificando el potencial de usos industriales.
2. ANTECEDENTES
Yu.N. Bezborodov, N.N. Lysyannikova, E.G. Kravcova (2016). Results of the Study of Anti-
Wear Properties of the Exhaust Motor Oil Siberian Federal University, Institute of Oil and Gas,
82/6, International Conference on Industrial Engineering, ICIE 2016. Svobodny avenue,
Krasnoyarsk, 660041, Russia Procedia Engineering 150 ( 2016 ) 654 – 660.
Suat Uc¸ ar a, Ahmet R. Özkanb, Selhan Karagözc (2016). Co-pyrolysis of waste polyolefins
with waste motor oil. Chemistry Technology Program, Izmir Vocational School, Dokuz Eylül
University, Izmir 35160 Turkey b Port and Customs Services Management, Petkim Holding
Co., 35800 Aliaga, Izmir, Turkey c Department of Polymer Engineering, Faculty of
Technology, Karabük University, Karabük 78050 Turkey Journal of Analytical and Applied
Pyrolysis 119 (2016) 233–241
Svetlana Rudyka, Pavel Spirov (2017). Temperature effect on extraction and purification of
used motor oil by supercritical carbon dioxide. Oil and Gas Research Centre, Sultan Qaboos
University, Oman b Petroleum Engineering Department, Soran University, Iraq J. of
Supercritical Fluids 128 , p 291–299
Witaya Pimda, Sumontip Bunnag (2015). Growth performance and biodegradation of waste
motor oil by Nostoc piscinale strain TISTR 8401 in the presence of heavy metals and nutrients
as co-contaminants. Department of Biology, Faculty of Science, Khon Kaen University, Khon
Kaen 40002, Thailand Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers 53 , p 74–79

3. Ho-Shing Wua, Donny Lesmanaa,b (2015). Pyrolysis of waste oil in the presence of a spent.
Department of Chemical Engineering and Material Science, Yuan Ze University, 135 Yuan
Tung Road, Chung Li, Taoyuan 32003, Taiwan bDepartment of Chemical Engineering, Faculty
of Engineering, Universitas Lampung, 1 Soemantri Brojonegoro, Rajabasa, Bandar Lampung
35145, Indonesia Journal of Environmental Chemical Engineering 3, p 2522–2527.
3. JUSTIFICACIÓN
Los residuos de aceite usado crecen a medida que ingresan más vehículos al parque automotor.
El promedio anual de crecimiento es de 400.000 vehículos. Los establecimientos que prestan
el servicio de lubricación cumplen con la normatividad legal colombiana para el acopio de
residuos de aceite usado y entregan sus residuos a un gestor ambiental que transporta y
aprovecha el aceite por medio de tratamientos de destilación y remoción por solventes, estas
empresas, aunque cuentan con licencias ambientales, generan otros contaminantes
especialmente emisiones de compuestos orgánicos volátiles, metales pesados, cenizas, entre
otros. Se pretende determinar alternativas de tratamiento biológico que podrían reducir los
contaminantes que se producen por procesos convencionales aplicados a su aprovechamiento.
4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En Colombia según el RUNT (Registro Único Nacional de Tránsito, 2016) hay cerca de 13
millones de automóviles, los cuales en promedio realizan un cambio de aceite dos veces por
año, esto equivale a 26 millones de galones de aceite usado por año.
Los residuos de aceites usados son catalogados como residuos peligrosos debido a los agentes
que se agregan como aditivos, por los procesos de combustión y desgaste de las piezas, que
aportan metales pesados, hidrocarburos aromáticos policíclicos, solventes clorados y PBCs,
estos agentes producen cáncer y otras afecciones a la salud. Los lubricantes son considerados
residuos peligrosos según el Convenio de Basilea adoptado por Colombia en la Ley 253 de

4. 1996 y ratificada en la Ley 1623 de 2013 donde el estado aprueba la enmienda sobre la
prohibición del ingreso de residuos nucleares y Tóxicos en el país.
Mientras no fue regulada la recolección de los aceites usados, estos eran vertidos en fuentes
superficiales y sistemas de alcantarillado. La disposición realizada en rellenos sanitarios
generaba lixiviados que posteriormente eran filtrados en el suelo y en las fuentes subterráneas.
El entonces Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial lanza el Manual Técnico
para el Manejo de Aceites Lubricantes Usados en el año 2006, donde plantea las actividades
que se requieren para el acopio, transporte, aprovechamiento y disposición final de estos
residuos.
Según Delgado E. (2007), el poder calorífico cercano a 103.000 BTU de los aceites lubricantes
puede ser considerado para su uso como combustible. Después de su tratamiento se utilizan
para procesos de combustión y de acuerdo con su nivel de recuperación podrían tener el uso
inicial.
Los tratamientos que recibe el aceite son fisicoquímicos, entre los físicos existen procesos de
absorción y térmicos, en el primer caso se realizan con materiales como arcillas, carbón
activado y resinas. Los segundos son menos aplicados como pirolisis. Los tratamientos
químicos se realizan como extracción por solventes, destilaciones y acondicionamientos
ácidos. También se mezclan estas técnicas.
5. MARCO TEÓRICO
Los aceites lubricantes, son obtenidos a partir del crudo después de ser sometido a destilación
fraccionada, donde se han removido hidrocarburos volátiles, gasolina, kerosén y aceite
combustible. De esta forma quedan las fracciones más pesadas, estas son refinadas con
solventes, tratamientos ácidos, filtración, desencerado y fraccionamiento adicional. El producto
resultante cumple con las condiciones requeridas para la lubricación de motores.
Los aditivos que se aplican al aceite tienen funciones antioxidantes, anticorrosivas, detergentes,
dispersantes, agentes de presión extrema, prevención de microorganismos, depresores del
punto de congelación, mejorantes del índice de viscosidad e inhibidores de espumas. Estas
sustancias son compuestos orgánicos que contienen azufre, fósforo o nitrógeno, además de

5. metales como estaño, zinc, plomo, bario, ácido fosfórico, ceras sulfuradas, fenolatos,
magnesio, naftalenos, sulfonatos, siliconas, entre otras. (TEXACO INC. 1960)
Los aceites lubricantes requieren cambio debido a la temperatura de operación, ya que estos
compuestos se descomponen cuando están sometidos a altas temperaturas generando
oxidaciones o polimerizaciones. Además genera productos solubles como ácidos que forman
emulsiones en presencia de agua lo que ocasiona corrosión en las partes metálicas (ESSO,
1975)
En cuanto a composición los aceites lubricantes contienen azufre, compuestos clorados y
metales pesados. La concentración media en los aceites para motores de gasolina para cadmio
es de 1,7 mg/L y para motores diésel es de 1,1 mg/L, Cromo 9,7 mg/L y 2 mg/L, plomo 2,2
mg/L y 29 mg/L, zinc 951 mg/L y 332 mg/L y cloro total 3600 mg/L para los dos casos.
(TKFSA, 2001)
Actualmente se usan microorganismos en la descontaminación de suelo, por hidrocarburos,
petróleo crudo o aceite usado, se han identificado que las pseudomonas son capaces de
metabolizar naftalenos y otros hidrocarburos aromáticos poli-cíclicos (Wald et al., 2015). Otros
organismos que han sido usados para tratar arenas contaminadas son Candida sphaerica y
Bacillus sp. (Luna J, 2013).
6. Metodología Propuesta:
Para ejecutar las alternativas biotecnológicas es necesario realizar las actividades de
identificación, caracterización fisicoquímica, determinación de procesos de pretratamiento y
aplicación de las alternativas.
Tabla 1. Actividades y métodos de análisis etapa 1. Caracterización
Actividad Método o técnica

6. Realizar una revisión
bibliográfica sobre las
características de los aceites
lubricantes para motor, nuevos
y usados.
Investigación bibliográfica
Revisión de información de fuentes de investigación,
bases de datos, artículos, libros, etc. Herramientas de
visualización
Tratamiento de datos no estructurados
Seleccionar los métodos de
análisis para la caracterización
de los aceites usados
Métodos de algoritmos para selección de variables
- Métodos de cuadrados penalizados
- Regresión lineal múltiple
- Matrices cuantitativas.
Tomar las muestras de aceite
usado de acuerdo con métodos
normalizados
Muestreo aleatorio simple (EST-MAS)
Caracterizar los residuos de
aceites lubricantes para motor
Astm D 2226-93. Standard classification for varius types
of petroleum oils for rubber compounding use
NTC 1497 Caracterización de Aceite mineral liviano y
aceite mineral pesado
NTC 2978 Método para determinar azufre corrosivo en
aceites aislantes eléctricos
Astm D 4294 Sulfur in crude oil
Astm D 4530. Determination of Carbon residue
Espectrofotometría de absorción atómica para metales.
NTC 4949 sustancias químicas contaminantes en fluidos
a base de aceite empleados en la perforación de pozos
Para el desarrollo de las alternativas es necesario acondicionar los residuos para que sean
tolerantes para los microorganismos planteados.
Tabla 2. Actividades y métodos de análisis. Acondicionamiento del aceite para requisitos
microbiológicos.

7. Actividad Método o técnica
Consultar bibliografía
relacionada con técnicas de
pretratamiento físico y químico
utilizadas para el
acondicionamiento de
hidrocarburos, combustibles o
aceites usados para la
aplicación de tratamientos
biológicos
Investigación bibliográfica
Revisión de información de fuentes de investigación,
bases de datos, artículos, libros, etc. Herramientas de
visualización
Tratamiento de datos no estructurados
Seleccionar los métodos de
pretratamiento para el
acondicionamiento de los
residuos de aceites lubricantes
Métodos de algoritmos para selección de variables
- Métodos de cuadrados penalizados
- Regresión lineal múltiple
- Matrices cuantitativas
Formular el diseño de
experimentos para el
pretratamiento
Diseño de experimentos
Tomar las muestras de aceite
usado de acuerdo con métodos
normalizados
Muestreo aleatorio simple (EST-MAS)
Acondicionamiento de las
muestras
Dilución xileno o MIBK (Metil Iso Butil Cetona)
GTC 74. Guía Ambiental para el tratamiento de residuos
de fluidos a base de aceite empleados en la perforación
de pozos
NTC 4343 tratamiento de cortes con lodos a base de
aceites

8. Realizar el pretratamiento
experimental con el fin de
verificar las características
requeridas en los tratamientos
biológicos
GTC 74. Guía Ambiental para el tratamiento de residuos
de fluidos a base de aceite empleados en la perforación
de pozos
NTC 4343 tratamiento de cortes con lodos a base de
aceites
Caracterizar los residuos de
aceites lubricantes para motor
ASTM D 2226-93. Standard classification for varius
types of petroleum oils for rubber compounding use
NTC 1497 Caracterización de Aceite mineral liviano y
aceite mineral pesado
NTC 2978 Método para determinar azufre corrosivo en
aceites aislantes eléctricos
ASTM D 4294 Sulfur in crude oil
ASTM D 4530. Determination of Carbon residue
Espectrofotometría de absorción atómica para metales.
NTC 4949 sustancias químicas contaminantes en fluidos
a base de aceite empleados en la perforación de pozos
Con los residuos pretratados se aplican las técnicas de tratamiento microbiológico.
Tabla 3. Actividades y métodos para la aplicación de alternativas biotecnológicas
Actividad Método o técnica
Realizar una revisión
bibliográfica que incluya las
alternativas microbiológicas
para la remoción de
contaminantes como azufre y
metales pesados, o que incluyan
variaciones en las
Investigación bibliográfica
Revisión de información de fuentes de investigación,
bases de datos, artículos, libros, etc. Herramientas de
visualización
Tratamiento de datos no estructurados

9. características identificadas en
el aceite usado.
Seleccionar las alternativas de
tratamiento microbiológico
Métodos de algoritmos para selección de variables
- Métodos de cuadrados penalizados
- Regresión lineal múltiple
- Matrices cuantitativas.
Formular el diseño de
experimentos para el
tratamiento
Diseño de experimentos
Tomar las muestras de aceite
usado de acuerdo con métodos
normalizados
Muestreo aleatorio simple (EST-MAS)
Aplicar los tratamientos
microbiológicos seleccionados
en muestras crudas y
pretratadas
Determinación de microorganismos degradadadores por
conteo de viales expresados en UFG-1
(Finnerty, 1994).
Velocidad específica de crecimiento (Lopez, 1997)
Será posteriormente evaluada la remoción de metales y azufre en el aceite tratado.
Tabla 4. Actividades y métodos para la aplicación de alternativas biotecnológicas
Actividad Método o técnica

10. Realizar el análisis
experimental con el fin de
verificar las características
requeridas en los tratamientos
biológicos
ASTM D 2226-93. Standard classification for varius
types of petroleum oils for rubber compounding use
NTC 1497 Caracterización de Aceite mineral liviano y
aceite mineral pesado
NTC 2978 Método para determinar azufre corrosivo en
aceites aislantes eléctricos
ASTM D 4294 Sulfur in crude oil
ASTM D 4530. Determination of Carbon residue
Espectrofotometría de absorción atómica para metales.
NTC 4949 sustancias químicas contaminantes en fluidos
a base de aceite empleados en la perforación de pozos
Comparar las características
obtenidas contra los productos
convencionales teóricas
Análisis estadísticos (no paramétricos)
7. Importancia de la Propuesta
La contaminación de las fuentes hídricas, suelos y aire se puede evitar con el reciclaje, una
práctica ecológica que en el caso del aceite usado tiene muchas posibilidades y beneficios. El
aceite usado tiene muchas salidas, por ejemplo en la industrias en la fabricación de cosméticos
o la farmacéutica se aprovechan de este residuo para elaborar abonos, barnices, cera, cremas,
detergentes, jabones, pinturas, velas y en el caso del proyecto en la fabricación de lubricantes.
BIBLIOGRAFÍA
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estaciones de servicio y servitecas, contribuyendo con el cuidado y la preservación del

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medio ambiental. Universidad EAFIT. Medellín (TEXACO INC. Operación de motores
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