ES2350433A1 - Procedure for the reduction of the dqo of effluent liquid oils by means of phyorremediation with maize- sparto; your application to the treatment of soldered drills. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
Procedimiento para la reducción de la DQO de efluentes líquidos aceitosos mediante fitorremediación con maíz-esparto; su aplicación al tratamiento de taladrinas agotadas.Procedure for the COD reduction of oily liquid effluents by phytoremediation with corn-esparto; its application to the treatment of Taladrinas sold out.
El objeto de la presente invención es un nuevo
procedimiento para reducir la DQO (Demanda Química de Oxigeno) de
efluentes líquidos aceitosos de origen industrial, como son en
particular las taladrinas agotadas provenientes de la industria del
mecanizado metálico, basado en un sistema de fitorremediación
constituido por un cultivo hidropónico de plantas de maíz en
crecimiento sobre soportes de fibras de esparto en el interior de
contenedores estancos convenientemente aireados. Cuando el efluente
liquido contaminado se mantiene durante un tiempo en estos
contenedores en contacto con el medio creado por el entramado de
raíces de plantas de maíz enmarañadas en las fibras de esparto, se
produce una importante disminución de su DQO, hasta valores que
posibilitan su evacuación a los cauces fluviales o red de
saneamiento sin infracción de las leyes medioambientales, siendo el
residuo final del proceso, las raíces de maíz-
esparto que
quedan en los contenedores, totalmente biodegradable, pudiendo ser
utilizado como fertilizante orgánico.The object of the present invention is a new method to reduce the COD (Chemical Oxygen Demand) of oily liquid effluents of industrial origin, such as in particular the depleted taladrines from the metal machining industry, based on a phytoremediation system constituted by a hydroponic cultivation of growing corn plants on supports of esparto fibers inside suitably aerated containers. When the contaminated liquid effluent is maintained for a time in these containers in contact with the medium created by the network of roots of maize plants entangled in the esparto fibers, there is a significant decrease in their COD, to values that allow their evacuation to river channels or sanitation network without violation of environmental laws, being the final residue of the process, the roots of corn-
esparto that remain in the containers, totally biodegradable, and can be used as an organic fertilizer.
El procedimiento ha sido aplicado con éxito y demostrada su viabilidad técnica y económica en el caso particular de la descontaminación de taladrinas agotadas, que es un residuo liquido aceitoso generado principalmente por empresas de transformación mecánica del metal, que está considerado como residuo peligroso por la ley, y que en un porcentaje muy elevado es vertido directamente al medio diluido con agua, con el consiguiente perjuicio ambiental. Con el presente procedimiento se consigue reducir en poco tiempo la DQO de este tipo de efluente liquido peligroso desde los valores medios medidos en los deshechos, muy por encima de lo permitido por la normativa, hasta valores muy por debajo del limite de infracción, y con todas las ventajas que el proceso conlleva.The procedure has been applied successfully and demonstrated its technical and economic feasibility in the particular case of decontamination of depleted taladrines, which is a residue oily liquid generated mainly by companies of mechanical transformation of metal, which is considered as waste dangerous by law, and that in a very high percentage is poured directly to the medium diluted with water, with the consequent environmental damage This procedure is achieved reduce in a short time the COD of this type of liquid effluent dangerous from the mean values measured in the waste, very much above what is allowed by the regulations, up to very high values below the infraction limit, and with all the advantages that the process entails.
El proceso es ventajoso respecto a los métodos que actualmente se están ya aplicando para resolver la problemática de la elevada DQO de las taladrinas agotadas y, en general, de los efluentes industriales aceitosos, porque siendo un proceso ecológico, al basarse en una técnica de fitorremediación, con un residuo final biodegradable y reutilizable, es también mucho más económico, al evitar el gasto en infraestructuras y alto consumo de agua que supone la práctica común de dilución de dichos efluentes antes de su vertido final, o el alto coste de los últimos biorreactores específicamente diseñados para el mismo fin.The process is advantageous with respect to the methods which are currently being applied to solve the problem of the high COD of depleted drills and, in general, of oily industrial effluents, because being a process ecological, based on a phytoremediation technique, with a biodegradable and reusable final residue, it is also much more economic, by avoiding infrastructure spending and high consumption of water that supposes the common practice of dilution of said effluents before its final discharge, or the high cost of the last bioreactors specifically designed for the same purpose.
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El campo técnico en que se encuadra la presente invención es el de las técnicas de tratamiento de los efluentes líquidos aceitosos procedentes de la industria, a fin de reducir hasta niveles permitidos su grado de contaminación orgánica, cuantificado por el parámetro DQO (Demanda Química de Oxigeno), y, en concreto, las técnicas basadas en métodos de fitorremediación, por las que se utilizan diversos tipos de plantas para la descontaminación de aguas y suelos contaminados.The technical field in which this is framed invention is that of effluent treatment techniques oily liquids from industry, in order to reduce up to permitted levels its degree of organic pollution, quantified by the COD (Chemical Oxygen Demand) parameter, and, specifically, techniques based on phytoremediation methods, for which various types of plants are used for decontamination of contaminated water and soil.
Sobre el referido campo técnico de la invención cabe decir que no se conoce de la existencia actual de técnicas de fitorremediación utilizando plantas o partes de plantas de maíz (tallos, raíces,...) para el tratamiento de efluentes líquidos aceitosos de uso industrial, como es el caso de las taladrinas agotadas, o al menos no se han encontrado patentes al respecto tras búsquedas en bases de datos de cobertura mundial.About said technical field of the invention it is possible to say that it is not known of the current existence of techniques of phytoremediation using plants or parts of corn plants (stems, roots, ...) for the treatment of liquid effluents oily for industrial use, as is the case of taladrinas sold out, or at least no patents have been found in this regard after searches in global coverage databases.
Sólo se han visto dos patentes sobre procedimientos de fitorremediación de efluentes utilizando plantas de maíz, pero con el fin de eliminar residuos o contaminantes distintos a los oleosos. Una es la patente china con número de publicación CN101492206A (prioridad 09/03/2009), relativa a un método para la depuración in situ de aguas subterráneas contaminadas con nitrógeno mediante tallos de plantas de maíz, caracterizado porque esta paja de maíz, o un hidrolizado de la paja de maíz, sirve como fuente de carbono para la desnitrificación y como coadyuvante de la flora de bacterias desnitrificante. La otra patente es una solicitud internacional PCT con número de publicación WO9636568, que ha dado lugar a una familia de patentes, relativa a un método para la eliminación de metales solubles de una fase acuosa, que comprende etapas en las cuales la solución con metales entra en contacto con la parte inferior de una planta terrestre, como puede ser en concreto maíz (reivindicación 16).Only two patents on effluent phytoremediation procedures using corn plants have been seen, but in order to remove residues or contaminants other than oily ones. One is the Chinese patent with publication number CN101492206A (priority 03/09/2009), relating to a method for in situ purification of underground water contaminated with nitrogen by means of corn plant stems, characterized in that this corn straw, or a Hydrolyzed corn straw, serves as a source of carbon for denitrification and as an adjuvant to the flora of denitrifying bacteria. The other patent is an international PCT application with publication number WO9636568, which has resulted in a family of patents, relating to a method for the removal of soluble metals from an aqueous phase, comprising steps in which the solution with metals enters in contact with the lower part of a land plant, such as corn in particular (claim 16).
Aunque estos documentos presentan tecnologías de fitorremediación con plantas de maíz para el tratamiento biológico de aguas residuales, la finalidad perseguida y los sistemas utilizados son muy diferentes a los de la invención en cuestión, cuyo objetivo es conseguir que efluentes con alto contenido en aceites reduzcan su DQO por debajo de los valores permitidos, mediante un sistema no contemplado en ninguno de los casos anteriores, constituido por una serie de contenedores en los que se crea un entramado de raíces de plantas de maíz y fibras de esparto mediante un flujo adecuado de aire.Although these documents present technologies of Phytoremediation with corn plants for biological treatment of wastewater, the purpose pursued and the systems used are very different from those of the invention in question, whose objective is to get effluents with high content in oils reduce their COD below the allowed values, through a system not contemplated in any of the cases previous, constituted by a series of containers in which creates a network of roots of corn plants and esparto fibers through an adequate air flow.
Uno de dichos efluentes más problemáticos son las taladrinas agotadas procedentes de la industria del mecanizado metálico, que por normativa deben de reducir su DQQ por debajo de limites establecidos antes de poder ser evacuadas al medio ambiente, y ha sido este tipo de liquido aceitoso residual sobre el que se ha aplicado y desarrollado experimentalmente la tecnología objeto de la presente solicitud de patente.One of these most problematic effluents are depleted drills from the machining industry metallic, which by regulation must reduce their DQQ below limits established before they can be evacuated to the environment, and it has been this type of residual oily liquid on which it has been experimentally applied and developed the technology object of the present patent application.
Las taladrinas forman parte de un grupo de productos pertenecientes al grupo de los fluidos de corte y mecanizado utilizados principalmente por las empresas de transformación mecánica del metal y que las utilizan básicamente para refrigerar y lubricar las zonas de contacto entre la pieza que se está fabricando y la herramienta. Las taladrinas mejoran el acabado superficial de la pieza y alargan la vida de la herramienta.The taladrinas are part of a group of products belonging to the group of cutting fluids and machining mainly used by companies mechanical transformation of metal and that basically use them to cool and lubricate the contact areas between the part that It is being manufactured and the tool. The taladrinas improve the surface finish of the piece and extend the life of the tool.
Las taladrinas están constituidas principalmente por aceites minerales y se comercializan de forma concentrada. Posteriormente son diluidas con agua en la propia empresa que las utiliza. Normalmente se utilizan emulsiones de taladrinas del 5%. Al cabo de cierto tiempo de utilización la taladrina pierde sus propiedades teniendo que ser sustituidas por nuevas. Estas "taladrinas agotadas" tienen que ser gestionadas debidamente, ya que están consideradas como residuo peligroso. Debido a ello su manipulación esta regulada por la Ley 20/1986, de 14 de mayo, Básica de Residuos Tóxicos y Peligrosos y el Real Decreto 833/1988, de 20 de julio, por el que se aprueba, el Reglamento para la ejecución de la Ley 20/1986, Básica de Residuos Tóxicos y Peligrosos.The taladrinas are constituted mainly by mineral oils and are sold in a concentrated way. Subsequently they are diluted with water in the company itself that use. Normally, 5% drill emulsions are used. To the After a certain period of use the taladrine loses its properties having to be replaced by new ones. These "depleted drills" have to be properly managed, since they are considered as hazardous waste. Because of that its manipulation is regulated by Law 20/1986, of May 14, Basic of Toxic and Hazardous Waste and Royal Decree 833/1988, of 20 July, which approves, the Regulations for the execution of Law 20/1986, Basic of Toxic and Hazardous Waste.
Algunas empresas han incorporado sistemas para separar el agua de los aceites, de forma que el aceite puede ser gestionado por empresas autorizadas. Muchas otras empresas se deshacen de las taladrinas agotadas vertiéndolas diluidas a los sistemas de saneamiento o a los cauces fluviales. Incluso en el primer caso, no es posible separar completamente el aceite y el agua, generando un residuo liquido mucho menos concentrado en aceite, pero que no cumple con las especificaciones que marca la ley 10/1993 de 26 de octubre sobre vertidos líquidos industriales al sistema integral de saneamiento y con disposiciones locales mas exigentes, por lo que al final tienen que ser vertidos al sistema integral de saneamiento igualmente muy diluidos.Some companies have incorporated systems to separate the water from the oils, so that the oil can be Managed by authorized companies. Many other companies are dispose of spent taladrines by pouring them diluted to sanitation systems or river channels. Even in the first case, it is not possible to completely separate the oil and the water, generating a liquid residue much less concentrated in oil, but that does not meet the specifications set by law 10/1993 of October 26 on industrial liquid spills at comprehensive sanitation system and with more local provisions demanding, so in the end they have to be poured into the system integral sanitation also very diluted.
El problema que conlleva el diluir con agua las taladrinas agotadas, y en general los efluentes industriales líquidos aceitosos, a fin de rebajar la DQO a valores permitidos, es que el gasto de agua es extremadamente elevado.The problem of diluting with water the depleted drills, and in general industrial effluents Oily liquids, in order to lower the COD to permitted values, is that water expenditure is extremely high.
Por ello en los últimos años se están introduciendo procedimientos biológicos llevados a cabo en biorreactores que son capaces de remediar las taladrinas hasta cumplir con la normativa vigente y ser vertidos sin problemas aparentes, sin embargo son procesos muy costosos y con problemas técnicos aun sin resolver.That is why in recent years they are introducing biological procedures carried out in bioreactors that are able to remedy the taladrinas until comply with current regulations and be discharged without problems apparent, however they are very expensive and troubled processes Technicians still unsolved.
En dicho sentido cabe destacar la patente
española con número de publicación ES2264883B1, de la Universidad de
Cádiz (prioridad 15-04-2005) , que
propone un biorreactor para degradar residuos
acuo-oleosos en reactores con biomasa inmovilizada.
En ella se reconoce el coste elevado de desarrollo del proceso,
debido a los materiales empleados y a las condiciones ambientales
que es necesario crear para su correcto desarrollo, además, dado que
las taladrinas también incorporan compuestos de naturaleza tóxica
(trazas de metales, biocidas, inhibidores de la corrosión, etc.),
que inhiben el proceso micriobiológico en el que se basa este tipo
de degradación, el rendimiento final se ve
afectado.In this regard, it is worth noting the Spanish patent with publication number ES2264883B1, from the University of Cádiz (priority 04-15-2005), which proposes a bioreactor to degrade aqueous-oily waste in reactors with immobilized biomass. It recognizes the high cost of development of the process, due to the materials used and the environmental conditions that need to be created for its correct development, in addition, since the taladrinas also incorporate compounds of toxic nature (traces of metals, biocides, inhibitors of corrosion, etc.), which inhibit the micriobiological process on which this type of degradation is based, the final performance is seen
affected.
Por todo lo arriba indicado queda claro el coste ambiental (vertido directo en sistemas de saneamiento o cauces), social (enorme gasto de agua utilizada para diluir el residuo) y económico (para empresas y administraciones publicas que tienen que gestionar los residuos) que genera este tipo de residuos procedentes de la industria de los transformados metálicos.For all of the above, the cost is clear environmental (direct discharge into sanitation systems or channels), social (huge expenditure of water used to dilute the waste) and economic (for companies and public administrations that have to manage waste) generated by this type of waste of the metal processing industry.
El procedimiento de invención que se expone viene a solucionar en gran parte los comentados problemas que conlleva la gestión de las taladrinas agotadas y, en general, de los efluentes industriales líquidos aceitosos. Como ya se introducido en la presente memoria descriptiva, dicho procedimiento consiste en utilizar plantas de maíz creciendo en contenedores en cultivo hidropónico utilizando fibra de esparto como soporte de crecimiento de las raíces de la planta, en unas condiciones de flujo continuo de aire para evitar situaciones de anoxia en las raíces.The invention procedure set forth it comes to solve in large part the commented problems that entails the management of depleted taladrines and, in general, of oily liquid industrial effluents. As already introduced in the present specification, said procedure consists of use corn plants growing in growing containers hydroponic using esparto fiber as growth support of the roots of the plant, under conditions of continuous flow of air to avoid anoxia situations in the roots.
Como se especificará posteriormente en el apartado de resultados experimentales, en el caso del tratamiento de taladrinas agotadas en muy poco tiempo se consigue reducir la DQO de estos residuos desde valores que imposibilitan su evacuación al medio, hasta valores muy por debajo de lo permitido por la normativa.As will be specified later in the section of experimental results, in the case of the treatment of Taladrinas sold out in a very short time it is possible to reduce the COD of this waste from values that prevent its evacuation to medium, up to values well below what is allowed by the normative.
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Concretamente, el procedimiento reivindicado de invención es un proceso para la reducción de la DQO (Demanda Química de Oxígeno) de efluentes industriales líquidos aceitosos basado en una técnica de fitorremediación con maíz-esparto, más exactamente con un medio vegetal constituido por un entramado de raíces de plantas de maíz enmarañadas con fibras de esparto, con aireación continua de las raíces.Specifically, the claimed process of invention is a process for the reduction of COD (Chemical Demand Oxygen) from oily liquid industrial effluents based on a technique of phytoremediation with corn-esparto, more exactly with a plant environment consisting of a network of roots of maize plants matted with esparto fibers, with continuous aeration of the roots.
El proceso se lleva a cabo mediante la entrada de un caudal del efluente líquido aceitoso a descontaminar en contenedores estancos provistos de bombas de flujo de aire en los que crecen en un ambiente convenientemente aireado cultivos hidropónicos de plantas de maíz sobre soportes de fibras de esparto, de modo que cuando el líquido contaminado se mantiene en contacto directo con el entramado de raíces de plantas de maíz enmarañadas en fibras de esparto creado en cada contenedor, se produce la degradación de la materia orgánica por proceso de fitorremediación, con la consiguiente disminución de la DQO del efluente, que queda listo para su evacuación de los contenedores mediante caudal de salida. El proceso es completamente ecológico porque el residuo que queda en los contenedores, el entramado de raíces de plantas de maíz y esparto, es biodegradable, lo que posibilita su utilización tras un proceso de compostaje como fertilizante orgánico.The process is carried out by entering of a flow of the oily liquid effluent to be decontaminated in watertight containers equipped with air flow pumps in the that grow in a conveniently aerated crop environment hydroponics of corn plants on esparto fiber supports, so that when the contaminated liquid stays in contact directly with the network of roots of tangled corn plants in esparto fibers created in each container, the degradation of organic matter by phytoremediation process, with the consequent decrease in the COD of the effluent, which remains ready for evacuation of containers by flow of exit. The process is completely ecological because the waste that remains in the containers, the network of roots of corn plants and esparto, it is biodegradable, which allows its use after A composting process as an organic fertilizer.
Cuando este proceso se aplica al tratamiento de taladrinas agotadas provenientes de la industria del mecanizado metálico, se ha comprobado experimentalmente, que al cabo de sólo cinco días de la puesta en contacto de estos efluente aceitoso con el cultivo hidropónico aireado de raíces de planta de maíz enmarañadas con fibras de esparto, se reduce su DQO desde valores de alrededor de 2000 ppm hasta aproximadamente valores alrededor de 500 ppm, muy por debajo de los 17 50 ppm marcados como límite en la ley 10/1993.When this process is applied to the treatment of depleted drills from the machining industry metallic, it has been proven experimentally, that after only five days after the contact of these oily effluent with aerated hydroponic cultivation of corn plant roots entangled with esparto fibers, its COD is reduced from values of around 2000 ppm up to about 500 values ppm, well below the 17 50 ppm marked as a limit in the law 10/1993.
Por consiguiente, el nuevo procedimiento desarrollado en base a tecnología de fitorremediación para la reducción de la Demanda Química de Oxígeno de taladrinas agotas, aplicable igualmente a otros efluentes oleosos provenientes de la industria, es un procedimiento viable técnica y económicamente, que consigue solucionar muchos problemas producidos por dicho tipo de residuos, generando secundariamente algunos beneficios.Therefore, the new procedure developed based on phytoremediation technology for reduction of the chemical oxygen demand of depleted drills, equally applicable to other oily effluents from the industry, is a technically and economically viable procedure, which manages to solve many problems produced by this type of waste, generating some benefits secondarily.
El procedimiento tiene un coste muy reducido y los residuos sólidos que generan (maíz y esparto) son fácilmente biodegradables, pudiendo ser utilizados como fertilizantes orgánicos. Por otra parte la utilización de las fibras de esparto puede revitalizar una industria que fue muy potente en nuestro país por su gran producción, pero que podría desaparecer en poco tiempo por el su escaso uso que se hace de las fibras de esparto en la actualidad.The procedure has a very low cost and the solid waste they generate (corn and esparto) are easily biodegradable, and can be used as fertilizers organic On the other hand the use of esparto fibers can revitalize an industry that was very powerful in our country for its great production, but that could disappear in a short time because of its low use of esparto fibers in the present.
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Para la mejor comprensión del sistema desarrollado, en la Figura 1 se muestra un esquema del procedimiento de cultivo: entramado de raíces de maíz-esparto (1) en contacto con el líquido contaminado (2), con aireación continua de las raíces mediante bomba de flujo de aire (3).For the best understanding of the system developed, a scheme of the procedure is shown in Figure 1 for cultivation: maize-esparto root framework (1) in contact with the contaminated liquid (2), with continuous aeration of the roots by means of an air flow pump (3).
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Los experimentos que se describen a continuación para la reducción de la DQO de taladrinas agotadas se basan en un sistema de cultivo de plantas de maíz en condiciones hidropónicas en las cuales las raíces de la planta quedan entrelazadas con fibras de esparto, que hacen de soporte de crecimiento de dichas raíces. El sistema debe estar bajo un flujo continuo de aire para evitar situaciones de anoxia que comprometen la viabilidad de las plantas. Aunque el procedimiento que se detalla en los experimentos se ha realizado en condiciones de laboratorio en pequeños contenedores, el sistema puede ser escalado a nivel industrial manteniendo las condiciones básicas del cultivo, es decir, maíz creciendo sobre fibras de esparto como soporte y con aireación continua.The experiments described below for the COD reduction of depleted drills are based on a corn plant cultivation system under hydroponic conditions in which the roots of the plant are intertwined with fibers of esparto, which support growth of these roots. He system must be under a continuous flow of air to avoid anoxia situations that compromise the viability of plants. Although the procedure detailed in the experiments has been performed under laboratory conditions in small containers, the system can be scaled to industrial level while maintaining the basic crop conditions, that is, corn growing on esparto fibers as support and with continuous aeration.
A continuación se exponen los experimentos llevados a cabo y los resultados obtenidos.The experiments are presented below. carried out and the results obtained.
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Primer experimentoFirst experiment
Se utilizaron plántulas procedentes de semillas de maíz que habían sido germinadas previamente en placas de Agar Bacteriológico Europeo. Dichas plántulas se colocaron en contenedores de 1 litro de volumen, sobre rejillas metálicas y fibras de esparto a modo de soporte para las plántulas. Se hicieron dos tratamientos:Seedlings from seeds were used of corn that had been previously germinated in agar plates European bacteriological. These seedlings were placed in 1 liter volume containers, on metal grilles and esparto fibers as a support for seedlings. They were made two treatments:
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- Contenedor control, consistente en un contenedor del volumen descrito anteriormente con agua de taladrinas en su interior, sin plántulas de maíz ni fibras de esparto. Se pretendió así determinar si existía una degradación natural de dicha agua residual.Control container, consisting of a volume container described above with water from taladrinas inside, without corn seedlings or esparto fibers. Be He tried to determine if there was a natural degradation of this residual water.
- --
- 5 contenedores experimentales, en los cuales se habían colocado las plántulas de maíz con sus raíces enmarañadas con fibras de esparto.5 experimental containers, in which the corn seedlings with their roots tangled with fibers of esparto.
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Una vez pregerminadas las semillas, durante 2 días a 28ºC, se pasaron a los contenedores experimentales, poniendo en cada una de las cinco réplicas 20 semillas. Estos contenedores control se rellenaron con agua corriente. Tras 15 días, cuando las plantas habían alcanzado una altura media de 25 cm., se les cambió el agua corriente por agua con taladrinas, con una DQO de 1823 ppm. El sistema se mantuvo en todo momento en aireación con una bomba de membrana M2K3 de Schego, con un caudal de aire de 350 l/h y a una temperatura de entre 27 y 30ºC.Once the seeds are pre-germinated, for 2 days at 28 ° C, they were passed to the experimental containers, putting In each of the five replicas 20 seeds. These containers Control were filled with running water. After 15 days, when plants had reached an average height of 25 cm., they were changed running water by water with taladrinas, with a COD of 1823 ppm. The system was kept aerated at all times with a pump Schego M2K3 membrane, with an air flow of 350 l / h and at a temperature between 27 and 30 ° C.
Después de 6 días de crecimiento de las plantas en el agua con taladrinas, se midió la DQO. Tras dicha medida, se cambió el agua con taladrinas por una nueva, con la misma DQO de partida (1811 ppm), tanto en el contenedor control como en los 5 experimentales. Transcurridos 5 días, se volvió a determinar la DQO. El procedimiento utilizado para cuantificar la DQO es análogo al de la EPA 410.4 US Standard Methods 5220D, y también al de la ISO 15705. En la Tabla I se muestran los valores de la DQO en ppm, indicando el error estándar (\pm), en el contenedor control, únicamente con agua de taladrinas, y en los contenedores experimentales que contienen el maíz con fibras de esparto y el agua de taladrinas a fitorremediar.After 6 days of plant growth in the water with taladrinas, the COD was measured. After this measure, changed the water with taladrinas for a new one, with the same COD of heading (1811 ppm), both in the control container and in the 5 Experimental After 5 days, the COD was re-determined. The procedure used to quantify COD is analogous to that of EPA 410.4 US Standard Methods 5220D, and also that of ISO 15705. Table I shows the COD values in ppm, indicating the standard error (±), in the control container, only with water of taladrinas, and in the containers Experiments containing corn with esparto fibers and water of taladrinas to phytoremediate.
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Como puede deducirse de los datos mostrados en la Tabla I, la DQO del control apenas varió durante el experimento, lo que indica que no existe ningún proceso interno de degradación de las taladrinas por sí solas. Este control no se volvió a realizar en los siguientes experimentos. En cambio, las plantas de maíz creciendo sobre fibras de esparto redujeron la DQO en un 60% en la primera medida y en un 61,1% en la segunda.How can it be deduced from the data shown in Table I, the COD of the control barely varied during the experiment, which indicates that there is no internal degradation process of the taladrinas alone. This control was not performed again in The following experiments. Instead, corn plants growing on esparto fibers reduced COD by 60% in the first measure and 61.1% in the second.
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Segundo experimentoSecond experiment
Se realizó bajo las mismas condiciones del primero en lo referente a temperaturas, caudal de aireación y condiciones de pregerminación de las plántulas. En este caso, después de transcurridos 5 días de crecimiento de las plantas sobre las fibras de esparto en contacto con el agua de taladrinas, se midió la DQO y se cambió el agua contaminada de los contenedores por otras nueva con la misma DQO que la obtenida en la medición. Pasados 2 días de este cambio, se volvió a medir la Demanda Química de Oxígeno.It was performed under the same conditions of first in relation to temperatures, aeration flow and pregermination conditions of seedlings. In this case, after 5 days of plant growth over the esparto fibers in contact with the water of taladrinas, are measured the COD and the contaminated water in the containers was changed to others new with the same COD as the one obtained in the measurement. Past 2 days after this change, the Chemical Demand for Oxygen.
La Tabla II muestra los valores de DQO en ppm, considerando el error estándar, en el tratamiento con maíz creciendo sobre fibra de esparto y el agua de taladrinas a fitorremediar.Table II shows the COD values in ppm, considering the standard error, in the treatment with corn growing on esparto fiber and water from taladrinas to phytoremediate.
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Con los datos de la tabla, puede observarse de nuevo que el sistema maíz + esparto redujo considerablemente la DQO del agua de taladrinas, en este caso un 69,4%.With the data in the table, it can be seen from again that the corn + esparto system significantly reduced the COD of the water of taladrinas, in this case a 69.4%.
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Tercer experimentoThird experiment
En el tercer experimento y en los siguientes, las condiciones ambientales (temperatura, caudal de aire introducido) fueron las mismas que las descritas para el primer experimento. La principal diferencia respecto a éste estriba en que solo se hizo una medida de la DQO a los 5 días de añadir el agua de taladrinas al sistema, y además se inocularon los contenedores con una bacteria para intentar mejorar el proceso de biorremediación. Las bacterias empleadas fueron TP9 (Bacillus lichenformis), aisladas previamente de las propias taladrinas o del esparto empleado en los experimentos.In the third and subsequent experiments, the environmental conditions (temperature, air flow introduced) were the same as those described for the first experiment. The main difference with respect to this is that only a COD measure was made within 5 days of adding the water from taladrinas to the system, and in addition the containers were inoculated with a bacterium to try to improve the bioremediation process. The bacteria used were TP9 ( Bacillus lichenformis ), previously isolated from the taladrinas themselves or from the esparto used in the experiments.
Previo al experimento, y como en los anteriores casos, se pregerminaron las semillas de maíz durante 2 días, a 28ºC, se pusieron 20 semillas por contenedor y se rellenaron con agua del grifo.Prior to the experiment, and as in the previous ones cases, corn seeds were pre-germinated for 2 days, at 28 ° C, 20 seeds were placed per container and filled with water from tap.
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Transcurridos 12 días, se realizó un primer inoculo con una solución bacteriana de 10^{9} ufc/mL, de manera que, como el volumen de agua depositado en el contenedor es de 900 mL, la concentración final de bacterias en el depósito fue de 10^{7} ufc/mL. El cambio de agua de taladrinas por agua del grifo tuvo lugar 15 días después de que se pusieran las semillas en los contenedores, es decir, 3 días después de inocular la solución bacteriana, cuando las plantas de maíz habían alcanzado una altura media de 32 cm. Una hora después de haber realizado el cambio de agua, se efectuó una nueva inoculación.After 12 days, a first one was performed inoculum with a bacterial solution of 10 9 cfu / mL, so that, as the volume of water deposited in the container is 900 mL, the final concentration of bacteria in the reservoir was 10 7 cfu / mL. The change of water from taladrinas for tap water it took place 15 days after the seeds were put in the containers, that is, 3 days after inoculating the solution bacterial, when the corn plants had reached a height average of 32 cm. One hour after the change of water, a new inoculation was carried out.
Como se ha indicado anteriormente, a los 5 días de introducir el agua de taladrinas en el sistema se realizó una medición de la DQO. Los resultados se muestran en la Tabla III.As indicated above, at 5 days of introducing the water of taladrinas in the system a COD measurement. The results are shown in Table III.
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Se observa de nuevo que el sistema constituido por el maíz creciendo con fibras de esparto es capaz de reducir significativamente la DQO de partida. En este caso, la adición del inoculo bacteriano consiguió reducir el parámetro DQO en un 68% respecto a la inicial, mientras que sin dicho inoculo la reducción fue del 70,8%.It is noted again that the constituted system by corn growing with esparto fibers is able to reduce significantly the starting COD. In this case, the addition of bacterial inoculum was able to reduce the COD parameter by 68% with respect to the initial, while without said inoculum the reduction It was 70.8%.
Los siguientes experimentos son similares al tercero, variando únicamente el tipo de cepa bacteriana inoculado y la DQO de partida, que es ligeramente superior.The following experiments are similar to third, only varying the type of bacterial strain inoculated and The starting COD, which is slightly higher.
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Cuarto experimentoFourth experiment
Se utilizó un agua de taladrinas con una DQO de partida de 1800 ppm, inoculándose el sistema con la cepa Esp21, identificada como levadura por su aspecto al microscopio. Los resultados de la medición realizada a los 5 días de introducir el agua de taladrinas en el sistema preconizado se reflejan en la siguiente Tabla IV:A water of taladrinas with a COD of 1800 ppm, the system being inoculated with strain Esp21, identified as yeast by its appearance under a microscope. The results of the measurement made 5 days after entering the water of taladrinas in the recommended system are reflected in the following Table IV:
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De nuevo el sistema formado por maíz creciendo en fibras de esparto consigue reducir significativamente la DQO inicial del agua de taladrinas, siendo en este caso la disminución de un 4 9% en el caso en que se inocula la bacteria Esp 21, y de un 50% si no se realiza esa inoculación.Again the system formed by corn growing in esparto fibers, it significantly reduces COD initial water of taladrinas, being in this case the decrease of 4 9% in the case in which the Esp 21 bacteria is inoculated, and of a 50% if that inoculation is not performed.
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Quinto experimentoFifth experiment
La DQO del agua de taladrinas introducida 15 días después de la colocación de las semillas en los contenedores fue ligeramente inferior a la del cuarto experimento (1726 ppm). La cepa bacteriana inoculada es en este caso la conocida como Aur6 (Pseudomonas fluorescens).The COD of the water of taladrinas introduced 15 days after the placement of the seeds in the containers was slightly lower than that of the fourth experiment (1726 ppm). The inoculated bacterial strain is in this case known as Aur6 ( Pseudomonas fluorescens ).
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La medición de los valores de la DQO realizada 5 días después de la introducción del agua de taladrinas en el sistema arrojó los resultados que se muestran en la Tabla V:The measurement of COD values performed 5 days after the introduction of the water of taladrinas in the system yielded the results shown in Table V:
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Se confirma otra vez que el sistema preconizado reduce significativamente la DQO de partida. En este caso dicha reducción representa un 52,5% respecto de la inicial en el caso en que se inocula la cepa bacteriana Aur6, y un 54,5% sin dicha inoculación.It is confirmed again that the system recommended significantly reduces the starting COD. In this case said reduction represents 52.5% with respect to the initial one in the case in that the bacterial strain Aur6 is inoculated, and 54.5% without said inoculation.
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Sexto experimentoSixth experiment
La DQO de partida fue de 1779 ppm, y la disolución bacteriana añadida procedía de la cepa Esp1, identificada como del género Enterobacter por la secuenciación parcial del gen 16s.The starting COD was 1779 ppm, and the bacterial solution added came from strain Esp1, identified as of the Enterobacter genus by partial gene sequencing 16s
Los valores de la medición realizada transcurridos 5 días desde la introducción en el sistema del agua de taladrinas se reflejan en la siguiente Tabla VI:The values of the measurement performed 5 days after the introduction into the water system of Taladrinas are reflected in the following Table VI:
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Una vez más, otro experimento demuestra que el sistema constituido por maíz creciendo con fibra de esparto reduce en gran medida la DQO inicial del agua de taladrinas. En este caso, dicha reducción es de un 61,4% respecto del inicial en el caso en que se inocula la disolución bacteriana, y un 64,5% sin añadir la bacteria.Again, another experiment shows that the system consisting of corn growing with esparto fiber reduces largely the initial COD of the water of taladrinas. In this case, said reduction is 61.4% with respect to the initial in the case in that the bacterial solution is inoculated, and 64.5% without adding the bacterium.
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