Estudio de biodegradación anaeróbica de pesticida clorpirifos empleando un inóculo metanogénico de la Planta de Tratamiento de Aguas Servidas La Farfana
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Date
2020
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Abstract
Ante la extensa y global utilización del insecticida clorpirifos (O, O-dietil O-3,5,6-trichloropyridin-2-il fosforotioato), los riesgos que presenta para la salud humana y la escasa investigación acerca de la degradación anaeróbica de este compuesto, resulta necesario profundizar en la búsqueda de nuevos sistemas microbianos que faciliten su biodegradación. En este proyecto de tesis se presenta un estudio de biodegradación anaeróbica de clorpirifos empleando un inóculo proveniente de lodos de un digestor anaeróbico de una planta de tratamiento de aguas servidas. Se realizaron ensayos BMP de 38 días en once biorreactores batch a escala de laboratorio con clorpirifos en dos concentraciones distintas, 5 y 50 ppm, como fuente de carbono. Se cuantificó experimentalmente el metano producido en cada biorreactor.
Los resultados obtenidos indican que la producción acumulada final de metano no muestra diferencias significativas para las distintas concentraciones iniciales de clorpirifos utilizadas. Se infiere entonces que la producción de metano a partir de clorpirifos mediante biodigestión anaeróbica fue mínima, asociando el metano generado a la biodegradación de otros sustratos presentes en los biorreactores (caseína y glucosa). En efecto, las concentraciones de clorpirifos empleadas pudieron presentar algún grado de toxicidad en la microbiología del sistema, lo que pudo observarse en un retardo en el comienzo de la producción de metano de los biorreactores suplementados con 50 ppm de clorpirifos. Pese a esto, los microorganismos metanogénicos lograron tolerar las concentraciones del pesticida empleadas, aunque no fue posible establecer algún grado de biodegradación.
Al aplicar el modelo de Gompertz modificado a la producción acumulada de metano, se obtuvo un tiempo crítico (lag time) de 12,22 días para la concentración inicial de 50 ppm de clorpirifos, que es un 30,4 % y 27 % mayor que el de concentración inicial de 5 ppm y controles negativos, respectivamente, evidenciando efectos biotóxicos del pesticida para la microbiología empleada en etapas tempranas.Ante la extensa y global utilización del insecticida clorpirifos (O, O-dietil O-3,5,6-trichloropyridin-2-il fosforotioato), los riesgos que presenta para la salud humana y la escasa investigación acerca de la degradación anaeróbica de este compuesto, resulta necesario profundizar en la búsqueda de nuevos sistemas microbianos que faciliten su biodegradación. En este proyecto de tesis se presenta un estudio de biodegradación anaeróbica de clorpirifos empleando un inóculo proveniente de lodos de un digestor anaeróbico de una planta de tratamiento de aguas servidas. Se realizaron ensayos BMP de 38 días en once biorreactores batch a escala de laboratorio con clorpirifos en dos concentraciones distintas, 5 y 50 ppm, como fuente de carbono. Se cuantificó experimentalmente el metano producido en cada biorreactor.
Los resultados obtenidos indican que la producción acumulada final de metano no muestra diferencias significativas para las distintas concentraciones iniciales de clorpirifos utilizadas. Se infiere entonces que la producción de metano a partir de clorpirifos mediante biodigestión anaeróbica fue mínima, asociando el metano generado a la biodegradación de otros sustratos presentes en los biorreactores (caseína y glucosa). En efecto, las concentraciones de clorpirifos empleadas pudieron presentar algún grado de toxicidad en la microbiología del sistema, lo que pudo observarse en un retardo en el comienzo de la producción de metano de los biorreactores suplementados con 50 ppm de clorpirifos. Pese a esto, los microorganismos metanogénicos lograron tolerar las concentraciones del pesticida empleadas, aunque no fue posible establecer algún grado de biodegradación.
Al aplicar el modelo de Gompertz modificado a la producción acumulada de metano, se obtuvo un tiempo crítico (lag time) de 12,22 días para la concentración inicial de 50 ppm de clorpirifos, que es un 30,4 % y 27 % mayor que el de concentración inicial de 5 ppm y controles negativos, respectivamente, evidenciando efectos biotóxicos del pesticida para la microbiología empleada en etapas tempranas.Ante la extensa y global utilización del insecticida clorpirifos (O, O-dietil O-3,5,6-trichloropyridin-2-il fosforotioato), los riesgos que presenta para la salud humana y la escasa investigación acerca de la degradación anaeróbica de este compuesto, resulta necesario profundizar en la búsqueda de nuevos sistemas microbianos que faciliten su biodegradación. En este proyecto de tesis se presenta un estudio de biodegradación anaeróbica de clorpirifos empleando un inóculo proveniente de lodos de un digestor anaeróbico de una planta de tratamiento de aguas servidas. Se realizaron ensayos BMP de 38 días en once biorreactores batch a escala de laboratorio con clorpirifos en dos concentraciones distintas, 5 y 50 ppm, como fuente de carbono. Se cuantificó experimentalmente el metano producido en cada biorreactor.
Los resultados obtenidos indican que la producción acumulada final de metano no muestra diferencias significativas para las distintas concentraciones iniciales de clorpirifos utilizadas. Se infiere entonces que la producción de metano a partir de clorpirifos mediante biodigestión anaeróbica fue mínima, asociando el metano generado a la biodegradación de otros sustratos presentes en los biorreactores (caseína y glucosa). En efecto, las concentraciones de clorpirifos empleadas pudieron presentar algún grado de toxicidad en la microbiología del sistema, lo que pudo observarse en un retardo en el comienzo de la producción de metano de los biorreactores suplementados con 50 ppm de clorpirifos. Pese a esto, los microorganismos metanogénicos lograron tolerar las concentraciones del pesticida empleadas, aunque no fue posible establecer algún grado de biodegradación.
Al aplicar el modelo de Gompertz modificado a la producción acumulada de metano, se obtuvo un tiempo crítico (lag time) de 12,22 días para la concentración inicial de 50 ppm de clorpirifos, que es un 30,4 % y 27 % mayor que el de concentración inicial de 5 ppm y controles negativos, respectivamente, evidenciando efectos biotóxicos del pesticida para la microbiología empleada en etapas tempranas.Ante la extensa y global utilización del insecticida clorpirifos (O, O-dietil O-3,5,6-trichloropyridin-2-il fosforotioato), los riesgos que presenta para la salud humana y la escasa investigación acerca de la degradación anaeróbica de este compuesto, resulta necesario profundizar en la búsqueda de nuevos sistemas microbianos que faciliten su biodegradación. En este proyecto de tesis se presenta un estudio de biodegradación anaeróbica de clorpirifos empleando un inóculo proveniente de lodos de un digestor anaeróbico de una planta de tratamiento de aguas servidas. Se realizaron ensayos BMP de 38 días en once biorreactores batch a escala de laboratorio con clorpirifos en dos concentraciones distintas, 5 y 50 ppm, como fuente de carbono. Se cuantificó experimentalmente el metano producido en cada biorreactor.
Los resultados obtenidos indican que la producción acumulada final de metano no muestra diferencias significativas para las distintas concentraciones iniciales de clorpirifos utilizadas. Se infiere entonces que la producción de metano a partir de clorpirifos mediante biodigestión anaeróbica fue mínima, asociando el metano generado a la biodegradación de otros sustratos presentes en los biorreactores (caseína y glucosa). En efecto, las concentraciones de clorpirifos empleadas pudieron presentar algún grado de toxicidad en la microbiología del sistema, lo que pudo observarse en un retardo en el comienzo de la producción de metano de los biorreactores suplementados con 50 ppm de clorpirifos. Pese a esto, los microorganismos metanogénicos lograron tolerar las concentraciones del pesticida empleadas, aunque no fue posible establecer algún grado de biodegradación.
Al aplicar el modelo de Gompertz modificado a la producción acumulada de metano, se obtuvo un tiempo crítico (lag time) de 12,22 días para la concentración inicial de 50 ppm de clorpirifos, que es un 30,4 % y 27 % mayor que el de concentración inicial de 5 ppm y controles negativos, respectivamente, evidenciando efectos biotóxicos del pesticida para la microbiología empleada en etapas tempranas.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2020