Presentación actividad colaborativa

1. BIORREMEDIACIÓN
Maestrantes:
Vanessa Lucía Flórez Ramos
Juan David Quintero Puentes
Andrés Felipe Zúñiga Díaz
Módulo: Biotecnología Ambiental
Docente: Jorge W. Arboleda Valencia
Maestría en Desarrollo Sostenible
y Medio Ambiente
2019

2. ¿QUE ES LA BIOTECNOLOGÍA?
La biotecnología se refiere a toda aplicación tecnológica que utilice
sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o
modificación de productos o procesos para usos específicos (Convenio
sobre Diversidad Biológica. Naciones Unidas. 1992, art. 2).
Dentro de estas aplicaciones,
encontramos la biorremediación que
es un conjunto de biotecnologías de
saneamiento ambiental que utilizan
las capacidades metabólicas de
microorganismos bacterianos,
hongos, plantas y/o sus enzimas
aisladas, para eliminar
contaminantes.

3. CARACTERÍSTICAS DE
LA BIORREMEDIACIÓN
La biorremediación también se conoce como “biocorrección”, y puede ser
utilizada tanto en el suelo como en el agua. Por lo general, en el ecosistema
se introducen cepas muy definidas de hongos y bacterias, que atacan
contaminantes específicos.
BIORREMEDIACIÓN
BIOESTIMULACIÓN
se usan bacterias que sobrevivieron
en el ambiente contaminado,
nutriéndolas para que se
multipliquen
BIOAUMENTACIÓN
se agregan bacterias sembradas en
un laboratorio, que puedan resistir
condiciones de alto estrés.

4. CARACTERÍSTICAS DE
LA BIORREMEDIACIÓNTodo contaminante que pueda ser
degradado o transformado por
seres vivos es susceptible de
eliminarse por medio de la
biorremediación.
Entre los contaminantes que han
sido biorremediados, se encuentran
los metales pesados, sustancias
radioactivas, contaminantes
orgánicos tóxicos, sustancias
explosivas, compuestos orgánicos
derivados del petróleo
(hidrocarburos), poliaromáticos,
fenoles, entre otros.
Existen tres tipos de
procedimientos para realizar la
biorremediación:
BIORREMEDIACIÓN
DEGRADACIÓN
ENZIMÁTICA
FITORREMEDIACIÓN
REMEDIACIÓN
MICROBIANA

5. LA DEGRADACIÓN ENZIMÁTICA
Consiste en el empleo de enzimas en el sitio contaminado con el fin de
degradar las sustancias nocivas. Dichas enzimas son previamente
producidas en bacterias transformadas genéticamente. Esta aplicación de
la biotecnología lleva décadas en el mercado y hoy las compañías
biotecnológicas ofrecen las enzimas y los microorganismos genéticamente
modificados para tal fin.
Algunas enzimas son capaces de degradar compuestos altamente tóxicos y
son utilizadas en tratamientos en donde los microorganismos no pueden
desarrollarse debido a la alta toxicidad de los contaminantes.

6. LA DEGRADACIÓN ENZIMÁTICA EN
EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
El papel que desempeñan las bacterias en los procesos de degradación, descomposición y
estabilización de contaminantes en el tratamiento de aguas residuales, es amplio y de gran
importancia.
La adicción de enzimas en este proceso permite acelerar la degradación de materia orgánica y
además permite ahorros de energía en las plantas de tratamiento debido a que se reducen los
ciclos de aireación, dado que las Bacterias se hacen más agresivas y eficientes para degradar la
materia orgánica. De esta manera, no solo se ahorra energía eléctrica, sino que se reducen los
tiempos de permanencia y la planta es capaz de procesar mayores cantidades de agua residual.

7. LA REMEDIACIÓN MICROBIANA
Implica la colocación de microorganismos
directamente en el lugar de la
contaminación. Estos pueden o no
pertenecer al entorno contaminado, en cuyo
caso deben ser inoculados. Cuando es
necesario verter los microorganismos, se
mezcla con otros nutrientes como fósforo y
nitrógeno para que el proceso se desarrolle
mucho más rápido.
La descontaminación se produce debido a la
capacidad natural que tienen ciertos
organismos de transformar desechos
orgánicos en sustancias más pequeñas, que
resultan menos tóxicas. El hombre ha
aprendido a aprovechar estos procesos
metabólicos de los microorganismos y de
esta forma, reducir la polución que ha
ocasionado en sistemas acuáticos y
terrestres.

8. LA REMEDIACIÓN MICROBIANA
MEDIANTE EL USO DE BIODIGESTORES
Entre las alternativas para el
aprovechamiento de la Digestión
Anaeróbica esta el uso de biodigestores
los cuales son unos contenedores
herméticos que permiten contener la
descomposición de la materia orgánica
como excremento de animales,
humanos, desechos vegetales en
general, en condiciones anaeróbicas
(ausencia de oxigeno) y facilita la
extracción del gas metano (biogas)
resultante para su uso como energía y
fertilizantes orgánicos ricos en
nitrógeno, fosforo y potasio (bioabono).

9. La digestión anaerobia se
caracteriza por la existencia de
varias fases diferenciadas en el
proceso de degradación de la
materia orgánica donde
intervienen 5 poblaciones
diferentes de microorganismos
quienes se caracterizan por
poseer diferentes velocidades
de crecimiento y diferente
sensibilidad a cada compuesto
intermedio originado en el
proceso de digestión.
LA REMEDIACIÓN MICROBIANA
MEDIANTE EL USO DE BIODIGESTORES

10. FACTORES QUE AFECTAN LAACTIVIDAD
MICROBIANA EN LA PRODUCCIÓN DE BIOGÁS
Temperatura Se puede operar en los rangos psicrofílico (temperatura ambiente),
mesofílico (temperaturas aproximadas a los 35°C) o termofílico
(temperaturas aproximadas a los 55°C). Las tasas de crecimiento y
biodigestión aumentan en función al rango de temperatura, no
obstante, la sensibilidad a algunos inhibidores como el amoniaco
también aumenta en función de la temperatura.
Agitación Depende del tipo de biodigestor y la forma del mismo ya que el reactor
debe transferirse al sistema el nivel de energía necesario para favorecer
la transferencia de substrato a cada población de bacterias, así como
homogenizar para mantener las concentraciones bajas de inhibidores.
Tiempo de
retención
Es el tiempo de permanencia del efluente en el reactor sometido a la
acción de los microorganismos.

11. VENTAJAS DE LOS BIODIGESTORES
• Es una energía renovable y sustentable.
• Aprovecha la producción natural del biogás.
• Es posible utilizar los productos secundarios de los biodigestores como abono o
fertilizante promoviendo la disminución de usar agroquímicos
• Evita el uso de leña local, así reduciendo la presión sobre los recursos forestales.
• Fomenta el desarrollo sustentable.
• Redirige y aprovecha los gases de efecto invernadero producidos por los
vertederos y granjas industriales, lo cual reduce la huella de carbono de estos
establecimientos y disminuye su contribución al cambio climático.
• Cumple con la normatividad nacional e internacional.
• Impide la contaminación de mantos acuíferos evitando enfermedades
gastrointestinales.
• Crea empleos especializados.
• Crea la posibilidad de incursionar un proyecto de vanguardia.
• En el campo, se eliminan en un 80% los olores indeseables provenientes de las
heces de animales, con el importante valor agregado de la drástica reducción de
las enfermedades causadas por roedores e insectos.

12. LA FITORREMEDIACIÓN
La fitorremediación se refiere al tratamiento de problemas medioambientales
mediante el uso de plantas que absorben del suelo las sustancias contaminantes.
Es un proceso más sencillo y mucho menos costoso que modalidades tradicionales,
como excavar el material contaminante y depositarlo en un lugar controlado.
Aunque no es muy utilizado actualmente porque se encuentra en fase de
investigación, científicos sugieren que es una estrategia importante, ya que muchas
especies vegetales tienen la capacidad de absorber altas concentraciones de metales
o compuestos radiactivos. Al compararlos con la degradación enzimática o la
remediación microbiana, ofrece ventajas adicionales como su bajo costo y rapidez de
degradación.

13. LA FITORREMEDIACIÓN
EN LA RECUPERACIÓN DE SUELOS
Procesos de la fitorremediación implicados en la eliminación de metales pesados de
los suelos:

14. FUENTE : BIOPROSPECCIÓN DE PLANTAS NATIVAS PARA SU USO EN
PROCESOS DE BIORREMEDIACIÓN: CASO HELICONA PSITTACORUM
(HELICONIACEA)
LA FITORREMEDIACIÓN
EN LA RECUPERACIÓN DE SUELOS

15. IMPLICACIONES DE LA FITORREMEDIACIÓN
VENTAJAS
• Las plantas pueden ser utilizadas
como bombas extractoras de bajo
costo para depurar suelos y aguas
contaminadas.
• Algunos procesos degradativos
ocurren en forma más rápida con
plantas que con
microorganismos.
• Es un método apropiado para
descontaminar superficies
grandes o para finalizar la
descontaminación de áreas
restringidas en plazos largos.
DESVENTAJAS
• El proceso se limita a la
profundidad de penetración de
las raíces o aguas poco
profundas.
• Los tiempos del proceso
pueden ser muy prolongados.
• La biodisponibilidad de los
compuestos o metales es un
factor limitante de la captación.

16. CONCLUSIONES
 Las biotecnologías de biorremediación son mucho más económicas y amigables con
el ambiente que las tecnologías químicas y físicas de saneamiento ambiental
convencionalmente aplicadas. Esto significa que la aplicación de la biorremediación
tiene un menor impacto ambiental que las prácticas fisicoquímicas convencionales.
 No requiere de equipamiento especializado para su aplicación, es poco invasiva y
generalmente no requiere componentes estructurales o mecánicos que signifiquen
una amenaza para el medio.
 La elección de desechos orgánicos, que se degradan con mayor facilidad, como
aditivos y correctores, es altamente atractiva, factible y viable para contrarrestar los
efectos de contaminantes en el suelo, por medio del composteo. Los nutrientes que
éstos aportan, permiten un mejor desarrollo y crecimiento de poblaciones
microbianas.
 Algunos de los microorganismos aplicados en procesos de biorremediación, pueden
llegar a mineralizar los compuestos contaminantes del petróleo y sus derivados
asegurando su desaparición del medio, algo difícil de conseguir en un solo paso con
los procesos convencionales fisicoquímicos.

17. CONCLUSIONES
 La biorremediación ofrece una solución más simple y completa que las tecnologías
físicas o químicas, como la incineración utilizada par remover sustancias tóxicas del
suelo.
 Lastimosamente aun se encuentra en etapas investigativas las cuales no van con el
acelerado ritmo de la contaminación generada por la especie humana.
 Cada proceso de biorremediación implica un diseño experimental específico,
según las condiciones particulares del sitio contaminado, el tipo de
contaminante a tratar y los organismos a aplicar.
 Es necesario entonces que estos procesos sean dirigidos por grupos
interdisciplinarios de especialistas, entre los cuales deben encontrarse
biólogos, químicos, ingenieros, entre otros.

18. BIBLIOGRAFÍA
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y Sólidos. Ediciones Universitarias de Valparaíso. Recuperado en:
http://www.ingenieroambiental.com/4020/avances%20en%20biotecnologia%20ambiental,%20trat
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• Reichenauer , T.G., Germida, J. J. 2008. Phytoremediation of organic contaminants in soil and
groundwater. ChemSusChem. 1: 708-717.
• Salazar Margarita. (2010). Aplicación e Importancia de la microalgas en el tratamiento de las aguas
residuales. Recuperado en: https://docplayer.es/8265728-Aplicaci-on-e-importancia-de-las-
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• Susarla S, Medina VF, McCutcheon SC (2002). Phytoremediation: An ecological solution to organic
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