Obtención de consorcios microbianos con diversas capacidades metabólicas de biodegradación de hidrocarburos y evaluación del potencial de formación de biofilm: resultados preliminares

HARRIS, E.; MARINO, G; COMMENDATORE, MARTA; BUCALÁ, VERÓNICA; NIEVAS, MARINA

Madryn

Jornada; Obtención de consorcios microbianos con diversas capacidades metabólicas de biodegradación de hidrocarburos y evaluación del potencial de formación de biofilm: resultados preliminares; 2011

CENPAT

Los tratamientos biológicos de efluentes constituyen una opción efectiva y viable para tratar aguas contaminadas con hidrocarburos que se generan en la industria del petróleo y debido al consumo de sus productos derivados. Con el objeto de operar biorreactores de lecho fluidizado (BRLF) para el tratamiento de estos efluentes, se realizó la búsqueda de consorcios microbianos con capacidades metabólicas específicas de biodegradación de hidrocarburos, a fin de evaluar su potencial para formar biofilms sobre soportes sólidos y la factibilidad de utilizarlos como biocatalizadores en BRLF. Además, se realizó la caracterización química de los efluentes: agua de producción de petróleo y fase soluble en agua (FSA) de petróleo crudo Escalante (PE). La selección de los consorcios microbianos se realizó mediante técnicas de enriquecimiento, agregando distintos sustratos como fuente de carbono y energía como presión selectiva. Se utilizó como fuente de microorganismos: petróleo intemperizado de Faro Aristizábal (Zona Norte del Golfo San Jorge) y agua de producción de los yacimientos de Cerro Dragón (APCD) y Vallle Hermoso (APVH) de la Cuenca del Golfo San Jorge (CGSJ), Chubut. Como sustrato de enriquecimiento se utilizó: gas oil, PE (CGSJ; petróleo medio), Petróleo Crudo Cuenca Austral (PCA, Santa Cruz; petróleo liviano), FSA de PE, APVH, APCD, y una mezcla de Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (HAPs) individuales (fenantreno, fluoreno y pireno). Se realizaron cultivos en medio líquido marino y en agua de producción filtrada por 0,2 m, ambos con agregado de nutrientes (nitrógeno y fósforo). Los cultivos se incubaron, dependiendo del sustrato de enriquecimiento, entre 7 y 30 días a 25°C con agitación orbital. Fueron repicados en condiciones idénticas durante 3 transferencias. Al final de las mismas, se criopreservaron en freezer a -80°C con glicerol. Posteriormente, cuatro de los consorcios congelados fueron cultivados en las mismas condiciones de los repiques, a fin de evaluar resistencia al método de conservación y viabilidad, que fueron confirmadas. La FSA de PE fue analizada por microextracción en fase sólida acoplada con Cromatografía gaseosa – Espectrometría de masa (CG-EM), detectándose la presencia de BTXs, etilbenceno, C3 y C4-bencenos, naftaleno y sus derivados alquílicos hasta C3 y fenantreno. Mientras que el APCD y APVH se analizaron por microextracción líquido-líquido dispersiva y CG-EM, detectándose los mismos compuestos que en la FSA-PE además de fenoles y alquilfenoles. Los 15 consorcios microbianos cultivados presentaron crecimiento sobre los sustratos utilizados (turbidez entre 0,01 a 2,3 medida a 450 nm a tiempo final de incubación). Los cultivos en medio marino realizados en FSA-PE resultaron los de menor crecimiento debido posiblemente a la baja concentración de la fuente de carbono y a la toxicidad de sus componentes. El crecimiento de los cultivos con inóculos de agua de producción en medio marino resultó inhibido por la salinidad, respecto a los obtenidos en medio con APVH y APCD. Uno de los consorcios, EC2-GO, seleccionado por su buen crecimiento, fue evaluado en la formación de biofilm, obteniéndose resultados positivos sobre dos tipos de superficies: hidrofóbicas (polipropileno) e hidrofílica (vidrio). Finalmente se seleccionó carbón activado (Calgon 300-400) como soporte sólido adecuado para soportar los consorcios dentro de los BRLF, en base a sus propiedades de fluidización. En conclusión, se caracterizaron efluentes de la industria del petróleo, cuyos componentes son tóxicos y se seleccionaron consorcios microbianos capaces de crecer sobre estos sustratos. Asimismo, se comprobó la capacidad de formación de biofilm de uno de ellos y se seleccionó el soporte sólido adecuado para operar BRLFs. Estos resultados permitirán iniciar la operación biorreactores de lecho fluidizado para tratar en forma continua efluentes como aguas de producción o fase soluble en agua de petróleo.