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

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.

12. DIAGRAMA DE LA BIORREMEDIACION

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 (*)

18. CARACTERIZACION DE LAS VARIABLES DE CONTROL
GRUPO A
pH - Unidad
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
SC+EMA 5.2 5.1 5.4 5.2 5 5 6.25 6.25 6.75 6.5 5.5 5 7 6.5 5 6 5
SC+U 5.9 6.1 6.1 6 6 6 6.5 6 5.25 5.75 5 6 6.5 5.5 5.5 6 6
SC+F 4.8 5 5.1 5 5 5 5 5 4.5 5 4.5 4 5 5 5 5 5
SC+S 5.4 5 5.4 5.4 5 5 5.5 5 5.5 5.75 4.5 6 6.5 5 5.5 5 5
SC+P 5.2 5 5.3 5 5.2 5.5 5.25 5.75 5.5 5.75 6.5 5 6.5 5.5 5.5 5 5.5
T °C
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
SC+EMA 12.8 14.4 14.2 15.8 15.6 15.75 11 16.5 14.5 14.5 13 14 16 16 17 16 15
SC+U 12.2 13.4 13.8 15 14.8 15.5 11 16.5 14.5 15 11 14 15 16 13 17 15
SC+F 12 13.2 14.4 14.8 15.2 15.25 11 16.5 15 14.5 12 14 15 16 12 16 16
SC+S 12.6 13.2 14.6 14.6 15.4 15.5 11 16.5 14.5 14.5 13 14 16 16 16 15 16
SC+P 13.2 12.8 14.2 14.8 15 15.75 11 17 14.5 14.5 12 15 12 16 17 16 16
H %
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
SC+EMA 20.6 19 16 16.8 16.8 16.25 13.5 16 17 16 16 21 13 19 19 19 16
SC+U 17.2 16.6 17 16.2 16.6 16.5 13.5 16.5 16.5 14.5 19 17 14 16 21 16 16
SC+F 20.2 19.2 21 20 20.8 20 21.5 20 20.5 20.5 22 21 21 21 19 21 19
SC+S 16.6 16.4 17 16 17.2 15.75 15.5 20 18 17.5 19 13 13 21 19 20 17
SC+P 20.8 20 20.4 21.2 19.4 19.5 21.5 18 17.5 14.5 14 19 13 15 21 20 21

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%

20. CARACTERIZACION DE LAS VARIABLES DE CONTROL
GRUPO B
pH - Unidad
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
SC+U+F 4.7 4.9 5.2 5 5.2 5.5 6.25 5 4.75 5 5 5 5.5 5 5 5 5.5
SC+U+S 5.1 5.4 5.5 5.5 5.5 5.5 6.25 5.5 5.25 5.75 5 5 6.5 5 6.5 5 5.5
SC+U+P 5.2 5.2 5.1 5 5 5 6.5 6.25 6.25 6.25 7 6 6 6 5 5.5 5
SC+F+S 4.6 4.3 4.4 4.5 4.7 5 5 4.75 4.5 4.5 5.5 4 5 4 3 4 5
SC+F+P 5 4.8 4.3 5.2 5 5 5 5.5 5 5.5 5 5 5.5 5 5 5 5
SC+S+P 5.5 5.4 5.2 5 5 5 6.25 5.75 5.75 5.75 6 5 6.5 5 5 5 5
T °C
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
SC+U+F 13 13.4 14.2 14.8 15.4 15.25 12 16 15 15 11 12 16 16 13 15 16
SC+U+S 12.2 13.4 14.6 15.4 15.4 15.75 11.5 16 14 14 12 13 15 16 15 16 16
SC+U+P 12.8 13.6 14.6 14.6 15.4 15.75 11 16 14.5 14.5 11 14 15 17 13 16 16
SC+F+S 12.6 13.8 14.6 15 15.6 15.25 11.5 16 15 15 12 14 16 17 14 16 16
SC+F+P 13.2 14.4 14.6 15 15.2 15.5 11.5 16.5 15 14.5 13 15 16 17 14 16 15
SC+S+P 13 13.6 14.8 15 15.4 15.5 11.5 16 14 14.5 13 14 16 17 16 17 15
H %
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
SC+U+F 20.8 20 20 21.2 20.2 21 16.5 19.5 20 20.5 21 19 20 21 19 21 21
SC+U+S 19.4 17.2 21 17.4 16.8 15.75 13 20 18 16.5 17 19 13 19 21 20 17
SC+U+P 20.6 18 20 20.4 20.2 20.25 13.5 18 17 17 14 21 17 20 22 16 21
SC+F+S 19.6 20.6 20.6 21.6 19.4 19.5 20.5 19 19.5 19 19 22 21 22 21 19 21
SC+F+P 20.6 19.8 21.4 19.8 20.6 19.5 21.5 21 20 20 17 21 17 21 19 19 22
SC+S+P 16.6 16 17.2 16.2 17.2 15.75 16.5 17.5 17 17 17 21 13 21 19 21 16

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%

22. CARACTERIZACION DE LAS VARIABLES DE CONTROL
GRUPO C
pH - Unidad
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
SC+U+F+S 5 4.7 4.6 4.4 4.5 4.5 5.25 5 4.5 5 5 5 6 5 5.5 5.5 4.5
SC+F+S+P 5 5.2 4.7 4.8 5 5 5.5 5 4.5 4.5 6 4.5 5 4 5 4.5 5
SC+U+F+P 5.1 5 5.1 4.9 4.5 4.5 6.5 5.75 5 5 6 5 5.5 5 4.5 5.5 4.5
SC+U+S+P 5.4 5.2 5.3 5.5 5.5 5.5 6.5 5.75 5.75 5.75 5 6.5 6.5 5 5 5 5.5
T °C
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
SC+U+F+S 13.2 14.2 14.8 15.2 15.6 16 11 15.5 14 13.5 13 15 16 16 16 17 15
SC+F+S+P 13.2 14.4 14.8 15.6 15.8 15.75 11.5 15.5 14.5 14.5 13 14 15 16 16 17 16
SC+U+F+P 13.6 14.4 15.2 15.8 15.8 15.5 11.5 15.5 15 14 14 15 16 16 15 16 15
SC+U+S+P 12.4 14.2 15 15.6 15.2 15.5 11 16 14 13.5 13 15 16 16 16 17 16
H %
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
SC+U+F+S 19.6 21 21.2 20.2 20.4 21.5 19 20.5 20.5 21.5 19 21 22 21 19 21 20
SC+F+S+P 20 19.6 21.2 19.8 21.2 19.5 21.5 20.5 20 21.5 21 20 18 22 21 19 21
SC+U+F+P 21 19.8 20.8 20.2 19.8 20.25 14 21.5 20.5 21.5 22 21 22 20 21 20 19
SC+U+S+P 17.4 16.4 19.4 16.6 16.2 16.5 13 16.5 17 17.5 19 19 13 21 22 21 15

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

26. ANALISIS CROMATOGRAFICO DE LA MUESTRA MAS
EFICIENTE

27. RESULTADO DEL TRATAMIENTO
SC+U+S 18,364.60 12,026.00 6,338.60 0.35
SC+S+P 18,364.60 9,708.00 8,656.60 0.47
SC+U+F 18,364.60 12,140.00 6,224.60 0.34
SC+U+P 18,364.60 9,549.00 8,815.60 0.48
SC+F+S 18,364.60 11,077.00 7,287.60 0.40
SC+F+P 18,364.60 10,881.00 7,483.60 0.41
SC+U+S+P 18,364.60 10,354.00 8,010.60 0.44
SC+U+F+P 18,364.60 14,141.00 4,223.60 0.23
SC+U+F+S 18,364.60 12,622.00 5,742.60 0.31
SC+F+S+P 18,364.60 9,612.00 8,752.60 0.48
SC+S 18,364.60 13,124.00 5,240.60 0.29
SC+U 18,364.60 11,823.00 6,541.60 0.36
SC+F 18,364.60 11,280.00 7,084.60 0.39
SC+P 18,364.60 6,947.00 11,417.60 0.62
SC+EMA 18,364.60 11,071.00 7,293.60 0.40
concentracio
n que ha
reducido en
mg/kG HTP
Suelo
Muestras de
HTP (*)
mg/Kg HTP
Resultado
despues del
tratamiento
mg/Kg HTP
Porcentaje
de Eficiencia
Tipo de
Producto
Estaciones
LMP

28. COMPARACION DE TRATAMIENTOS Y METODOS

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.

31. PANEL FOTOGRAFICO

32. MUCHAS GRACIAS
Ing. Sandro Sánchez Guerra
sandrosanchezguerra@gmail.com
RPC +51 969389311 / +51 995619091