precipitación de cobre por srb

UNIVERSIDAD TECNICA PARTICULAR DE LOJAUNIVERSIDAD TECNICA PARTICULAR DE LOJA

Centro de Biología Celular y Centro de Biología Celular y MolecularMolecular

TESISTA: MONICA CUENCA ROJASTESISTA: MONICA CUENCA ROJASDIRECTOR: ING. VICTOR SANMARTINDIRECTOR: ING. VICTOR SANMARTIN

PRECIPITACION DE COBRE (Cu) USANDO UN PRECIPITACION DE COBRE (Cu) USANDO UN CONSORCIO DE BACTERIAS CONSORCIO DE BACTERIAS SULFATORREDUCTORASSULFATORREDUCTORAS

IntroducciónIntroducciónLos procesos industriales generan cantidades de

desechos industriales contaminan el medio ambiente. Muestra de ello es la industria minera al sur del Ecuador(13).

El avance y desarrollo actual de la biotecnología permite el uso de microorganismos como una herramienta para mitigar el impacto ambiental creado por vertido de efluentes lo cual se conoce como Biorremediación.

La producción de sulfuro de hidrógeno en ambientes acuáticos, fuentes hidrotermales y sedimentos marinos ha permitido determinar la presencia de consorcios bacterianos denominados SRB’s(4,18), las mismas que juegan un rol importante en la desintoxicasión de ambientes contaminados.

En el Ecuador no se han reportado estudios acerca de estos microorganismos, por ello el área de Biotecnología M del C.B.C.M, pretende aportar a la búsqueda de alternativas para la descontaminación ambiental

1.1. FIN DEL PROYECTO1.1. FIN DEL PROYECTO:: Contribuir a la investigación Contribuir a la investigación biotecnológica buscando mitigar el impacto ambiental biotecnológica buscando mitigar el impacto ambiental provocado por metales presentes en efluentes mineros.provocado por metales presentes en efluentes mineros.

Objetivo generalObjetivo general: : Producir ácido sulfhídrico para precipitar cobre de soluciones modelo.Producir ácido sulfhídrico para precipitar cobre de soluciones modelo.

Objetivo específicos:Objetivo específicos:• Aislar y cultivar bacterias sulfatorreductoras de ambientes anaerobios.Aislar y cultivar bacterias sulfatorreductoras de ambientes anaerobios.

• Determinar la reducción de sulfatos y crecimiento de biomasa.Determinar la reducción de sulfatos y crecimiento de biomasa.

• Cuantificar las concentraciones de cobre precipitado.Cuantificar las concentraciones de cobre precipitado.

Hipótesis de trabajo Hipótesis de trabajo • H1H1. Las bacterias sulfatorreductoras producen H. Las bacterias sulfatorreductoras producen H22S (Sulfuro de Hidrógeno).S (Sulfuro de Hidrógeno).

• H2H2. La concentración de H. La concentración de H22S producido biológicamente precipita el cobre disuelto S producido biológicamente precipita el cobre disuelto

DISEÑO EXPERIMENTAL A UTILIZAR Y DISEÑO EXPERIMENTAL A UTILIZAR Y VARIABLE DE ESTUDIOVARIABLE DE ESTUDIO

Fase 1: Fase 1: PRODUCCIÓN DE HPRODUCCIÓN DE H22SS• Diseño Factorial:Diseño Factorial:

Variables independientes:Variables independientes:• FC1: FC1: Concentración del sustrato _(0,25; 0,5; 0,75 g/l).Concentración del sustrato _(0,25; 0,5; 0,75 g/l).• TPTP: Tiempo (12,24,48,72,96,120 horas).: Tiempo (12,24,48,72,96,120 horas).Variables dependientes:Variables dependientes:• Reducción de sulfatosReducción de sulfatos• Crecimiento de biomasa Crecimiento de biomasa

VALORESVALORES

CONSTANTESCONSTANTES

PhPh

TT

C. Inóculo: C. Inóculo: A(SRB)

EXPERIMENTO EXPERIMENTO 11



A*FC1*TP*4 A*FC1*TP*4 REPETICIONESREPETICIONES

A*FC2*TpA*FC2*Tp * 4 * 4

REPETICIONESREPETICIONESA*FC3 *Tp* 4 A*FC3 *Tp* 4 REPETICIONESREPETICIONES

Fase 2: Fase 2: PRECIPITACIÓN DE COBREPRECIPITACIÓN DE COBRE

VARIABLES INDEPENDIENTES:VARIABLES INDEPENDIENTES:

Concentración de Cu. Concentración de Cu. Tiempo Tiempo VVARIABLES DEPENDIENTESARIABLES DEPENDIENTESConcentración de cobre en disoluciónConcentración de cobre en disolución..

VALORESVALORES

CONSTANTESCONSTANTES

PhPh

TT

C. Inóculo: C. Inóculo: A(SRB)

EXPERIMENTEXPERIMENTO 1O 1



A* C1*R1* 4 A* C1*R1* 4 REPETICIONESREPETICIONES



Bloque 2: A*C(1-2-3)*R(1,2,3,4,5,6)*NE = 1*3*6*4 repeticiones = 72 experimentos + controles.

NOMENCLATURAA : SRBC1: Concentración del cobre 10 ppmC2: Concentración de cobre 20 ppm.C3: Concentración de cobre 30 ppmR1: Mejor resultado con FC1 en tiempo T

Diseño Factorial

MetodologiaMetodologia• AISLAMIENTO Y CRECIMIENTO DE BACTERIAS AISLAMIENTO Y CRECIMIENTO DE BACTERIAS

SULFATORREDUCTORASSULFATORREDUCTORAS

• DETERMINACIÓN DEL CRECIMIENTO BACTERIANODETERMINACIÓN DEL CRECIMIENTO BACTERIANO

• DETERMINACION DE SULFATOSDETERMINACION DE SULFATOS

• PRECIPITACION DE COBREPRECIPITACION DE COBRE

Resultados y Discusiones (fase Resultados y Discusiones (fase 1)1)Crecimiento de biomasaCrecimiento de biomasa

• A través de tablas del NMP se cuantifica el A través de tablas del NMP se cuantifica el crecimiento de biomasa en 21 días de las SRB2 crecimiento de biomasa en 21 días de las SRB2 nativas en comparación con las Desulfovibrio nativas en comparación con las Desulfovibrio ( DVV)( DVV) SRB 2 Desulfovibrio

NMP

0200000400000600000800000

10000001200000

O 7 14 21

T:dìas

crec

imie

nto

bact

.

CRECIMIENTO BACTERIANO

-50000

0

50000

100000

150000

200000

0 5 10 15 20 25

T: Días

NM

P

SRB 2

Reducción de sulfatosReducción de sulfatos• Se realizo en tres concentraciones diferentes de 0,25;0,50 Se realizo en tres concentraciones diferentes de 0,25;0,50

y 0,75 g/l de Fuente de carbono (ácido láctico).y 0,75 g/l de Fuente de carbono (ácido láctico).

REDUCCIÓN DE SULFATOS

0

0,1

0,2

0,3

0 20 40 60 80 100 120 140

T: Horas

Absor

bancia

CONCENTRACIÓN:0,25g/l concentración:0,50g/l CONCENTRACIÓN: 0,75g/l

Bacterias SRB 2 Bacteria Desulfovibrio

reducción de sulfatos

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0 50 100 150

tiempo: horas

abso

rban

cia

FC: 0,25g/l 0,50g/l 0,75g/l

REDUCCION DE SULFATOS concentración: 0,25g/l

0,21

0,22

0,23

0,24

0,25

0,26

0,27

0,28

horas-h1 horas-h2 horas-h3 horas-h4 horas-h5 horas-h6

T: horas

Ab

sorb

an

cia

REDUCCIÓN DE SULFATOSConcentración: 0,50g/l

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3


T: horas

Abs

orba

ncia

REDUCCIÓN DE SULFATOSCONCENTRACIÓN: 0,75g/l

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3


T: horas

abso

rban

cia

GRAFICO DE MEDIAS

GRAFICO DE ENTORNOCarbono tiempo absorbancia

0,25 12 0,21375

0,25 24 0,2275

0,25 48 0,1755

0,25 72 0,202

0,25 96 0,22875

0,25 120 0,2015

0,5 12 0,22975

0,5 24 0,2055

0,5 48 0,166

0,5 72 0,193

0,5 96 0,18775

0,5 120 0,1485

0,75 12 0,22275

0,75 24 0,194

0,75 48 0,16375

0,75 72 0,157

0,75 96 0,16525

0,75 120 0,1225

carbono

tie

mp

o

0,70,60,50,40,3

120

100

80

60

40

20

absorvancia

0,16 - 0,180,18 - 0,20

> 0,20

< 0,140,14 - 0,16

Contour Plot of absorvancia vs tiempo; carbono

Resultados y Discusiones (fase 2)Resultados y Discusiones (fase 2)

COBRE PRECIPITADO

-2

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80 100 120 140

T: Horas

ppm

Cu

10 ppm Cu 20 ppm Cu 30 ppm Cu

Concentraciones de cobre en tres diferentes concentración de 10 ppm, 20ppm y 30 ppm de cobre (Cu).

PRECIPITACIÓN DE COBRE

-5

0

5

10

0 20 40 60 80 100 120 140

T: Horas

ppm

Cu

10 ppm Cu 20 ppm Cu 30 ppm Cu

Bacterias: SRB2 Bacteria: Desulfovibrio (Dvv)

Ordenación y agrupamientos de los grupos no significativamente diferentes:

Categorías Media Agrupamientos

C1 0,370 A

C2 0,260 A

C3 0,240 A

Factor concentracion

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

C1 c1 C2 C3

concentracion

Categorías Media Agrupamientos

C3 0,340 A

c1 0,293 A

C2 0,233 B

Grafico de las medias:•Bacterias: SRB2

Factor concent

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

c1 C2 C3

concent

Bacterias Desulfovibrio (Dvv)

Gráfico de las medias

• La diapositiva de discusión y resultados la La diapositiva de discusión y resultados la eliminé porque la discusión tiene que eliminé porque la discusión tiene que hacerla en cada una de las variables por hacerla en cada una de las variables por ejemplo en la fase 1 : crecimiento de ejemplo en la fase 1 : crecimiento de biomasa, reducción de sulfatos; en la fase biomasa, reducción de sulfatos; en la fase 2: la precipitación de Cu a las diferentes 2: la precipitación de Cu a las diferentes concentraciones. Estas discusiones tiene concentraciones. Estas discusiones tiene que compararlas con la bibliografía que compararlas con la bibliografía consultadaconsultada

• Le abrí una diapositiva para las Le abrí una diapositiva para las conclusiones estas pueden ser 3 o 5 no conclusiones estas pueden ser 3 o 5 no más, deben ir acorde con los objetivos más, deben ir acorde con los objetivos específicosespecíficos

CoclusionesCoclusiones

• Las conclusiones deben ir acorde con Las conclusiones deben ir acorde con los objetivos específicos planteadoslos objetivos específicos planteados

BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA• Guerrero J & Oliviera S. 1999. Guerrero J & Oliviera S. 1999. Environmental Biotechnology for Mining and Metallurgy. Environmental Biotechnology for Mining and Metallurgy.

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• Toxicity and Correlation with Those of Zinc and LeadToxicity and Correlation with Those of Zinc and Lead , Washington USA. , Washington USA. • Groudev S, N., Komnitsas K., Spasova, Paspaliaris. 2001. Groudev S, N., Komnitsas K., Spasova, Paspaliaris. 2001. Treatment of Acid Treatment of Acid

Mine Drainage by a Natural WelandMine Drainage by a Natural Weland. Burlington.. Burlington.

PERSPECTIVASPERSPECTIVAS

• Precipitación de metales pesados ( Precipitación de metales pesados ( en en muestras reales).muestras reales).

• Precipitación de metales de estas muestras Precipitación de metales de estas muestras por medio de 1 ó más consorcios por medio de 1 ó más consorcios bacterianos.bacterianos.

• Precipitación química de metales en Precipitación química de metales en comparación con la precipitación comparación con la precipitación biológicabiológica..

• Sorción de metales pesados de estos Sorción de metales pesados de estos efluentes con hongos- Sorción química.efluentes con hongos- Sorción química.

• Precipitación de metales pesados de los Precipitación de metales pesados de los procesos de bioxidación realizados- procesos de bioxidación realizados- laboratorio con consorcios bacterianos.laboratorio con consorcios bacterianos.

• Caracterización Molecular de las SRB`s.Caracterización Molecular de las SRB`s.

GRACIASGRACIAS

POR SU POR SU ATENCIONATENCION

precipitación de cobre por srb

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