Caracterización de Nutrientes y Surfactantes

Fertilizante Oleofílico

El fertilizante oleofílico (S200) es un producto de aceleración de la biorremediación usado para la remediación de vertidos de hidrocarburos. No es intrusivo con el medio ambiente

Marcelo F. Ortega Romero Página 37 donde se aplica y tiene una relación coste-efectividad de la limpieza de los hidrocarburos bastante buena. Este producto es usado para limpiar en, entre otros, los hidrocarburos y sus derivados como: diesel, fuel para aviones, keroseno, aceites lubricantes, aceites crudos. Se trata de un producto bioestimulante que utiliza bacterias autóctonas, es decir no aplica ningún microorganismo exógeno. Es un fertilizante que favorece el crecimiento de bacterias degradadoras de hidrocarburos. El aspecto del S200 es el de un líquido claro de color ámbar tal que puede ser rociado o pulverizado mediante el tradicional equipo pulverizador de líquidos. El ratio de aplicación recomendado es aproximadamente del 10 % en peso de S200 en comparación con el hidrocarburo que quiere ser eliminado mediante este sistema. En otras palabras, utilizamos 1 gramo de S200 por cada 10 gramos de hidrocarburo que pretendemos eliminar o biodegradar.

Los fertilizantes oleofílicos, en general, tienen la propiedad de mostrar gran afinidad por los hidrocarburos (se quedan adheridos), puesto que sus componentes, principalmente los ácidos grasos tales como el ácido oleico, los dotan de esta propiedad. El producto permanece adherido al fuel (a las rocas o al suelo) pese a las lluvias y las mareas (según sea el caso). El funcionamiento del S200 consiste en adherirse al fuel y los ácidos grasos servirán como aperitivo de las bacterias degradadoras de hidrocarburos de modo que se produce una proliferación de las mismas. Una vez que se ha degradado la capa externa, existe una gran cantidad de nutrientes mezclados con el fuel y (en teoría) de muchas bacterias degradadoras de hidrocarburos. Luego, debido a que en su composición también tiene sustancias utilizadas como surfactantes (principalmente éteres glicol) aumentaría la superficie de contacto entre las bacterias y el hidrocarburo en presencia de agua. En definitiva, cuando el producto es pulverizado sobre la zona contaminada, éste se adhiere al fuel, crea una microemulsión y estimula el crecimiento de las bacterias.

Para caracterizar completamente al fertilizante oleofílico S200 se procedió a analizarlo mediante cromatografía de gases (GC) y espectrometría de masas (MS), tomándose 0.5 ml de S200 disueltos en 5 ml de diclorometano. Se agitó y se inyectaron 0.2 µl en el GC-MS.

En resumen se puede decir que el fertilizante oleofílico S200 está compuesto en su gran mayoría por ácidos grasos y éteres glycol (sustancias utilizadas como surfactantes) que le dan las propiedades antes mencionadas. Como se puede ver en la Figura 2.4 los picos del

Marcelo F. Ortega Romero Página 38 cromatograma marcados con el número 1 son los éteres glicoles (sustancias surfactantes) y los marcados con el número 2 son ácidos grasos, que le dan el carácter olefílico al fertilizante.

Figura 2.4. Cromatograma del S200

Fertilizante de liberación lenta

El fertilizante de liberación lenta que se utilizó en los experimentos fue el Sierrablen 31-5-7 que está formado por gránulos de una doble capa de úrea-fertilizante con una lámina de sulfuro y otra de polímero, mezclado con fósforo y potasio. Los aspectos que más destacan de este producto son:

 Se extiende con facilidad  Completamente libre de polvo

 Tamaño de grano constante, no se forman pegotes.

 Nutriente constante que se libera en un largo periodo de tiempo que puede fluctuar de entre 2 y 3 meses (60 y 90 días)

Cuando el producto se extiende, necesita agua para que esta penetre a través de la capa hacia el centro de los nutrientes, los disuelve y la capa libera el contenido en un ratio determinado dependiendo de la temperatura. Una vez que los gránulos estén vacíos la capa de material está totalmente degradada.

La composición del fertilizante de liberación lenta es:  31% de Nitrógeno total a su vez formado por:

1 1 1 1 1 2 1 2 2 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 1

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o 1.7% de nitrato de amonio

o 29.3% de nitrato de carbamida, del cual el 63% está en capa.

 5% de Iones Fosfato (P2O5) formado por citrato de amonio neutro y soluble en agua. El

4.5% soluble en agua.

 7% de Oxido de Potasio (K2O), soluble en agua.

 7% de Trióxido de Azufre (SO3), soluble en agua.

Esta es la composición que normalmente se suele conocer mediante una simplificación (31:5:7, N:P:K).

Este producto se eligió debido a que existen otros productos de características similares en el mercado tales como las sales de laboratorio y fertilizantes líquidos pero cuyo coste es muy superior al del fertilizante de liberación lenta en gránulo. Además, este fertilizante nos proporciona la relación adecuada de nutrientes para un tratamiento de bioestimulación.

Surfactante

El surfactante utilizado en el experimento es Bioversal un producto totalmente biológico para la eliminación de los hidrocarburos. La empresa distribuidora lo describe como un producto eliminador de aceites concentrados, líquido, que puede ser mezclado sin límite con agua, pH neutro, protege el medio ambiente, dermatológicamente inofensivo, la descomposición biológica es muy sencilla y sus principales aplicaciones son las de eliminación de residuos de aceites e hidrocarburos.

Para aplicar el producto es necesario diluirlo en agua. El fabricante da una serie de ratios de dilución del producto con agua:

 Normal: ratios de 1:25 a 1:50

 Técnicas con alta presión: ratios de 1:100 a 1:200  Aceites en el agua: ratios de 1:100 a 1:200

Para saber su composición se tomó medio mililitro de Bioversal y se disolvió en 5 ml de diclorometano (no muy soluble). Se agitó y se analizaron 0,2 microlitros mediante GC-MS. Siguiendo el mismo procedimiento, realizado con el fertilizante oleofílico, algunos de los se muestra el cromatograma obtenido en la Figura I.9.

Marcelo F. Ortega Romero Página 40 Figura 2.5. Cromatograma del surfactante

Todos los compuestos identificados, al hacer el análisis por GC/MS, son compuestos que se comercializan en el mercado como surfactatnes y que ninguno de ellos tiene propiedades que afecten al medio ambiente.