Absorción de petróleo crudo, diésel y aceite automotriz gastado por residuos lignocelulósicos y su aplicación como sistema de disposición de hidrocarburos

Abstract

El objetivo de este trabajo fue evaluar la capacidad de diferentes residuos orgánicos naturales para absorber hidrocarburos con la finalidad de aplicarlos en la limpieza de derrames de hidrocarburos, y, su disposición final, de forma económica y eficiente. Se evaluó la capacidad de cinco residuos lignocelulósicos orgánicos: forraje de maíz (lea mais), avena forrajera (Avena sativa); alfalfa forrajera (Medicago sativa); cebada forrajera (Hordeum spp.) y aserrín (fibra de madera), para absorber petróleo crudo, diesel y aceites lubricantes gastados. La absorción de hidrocarburos se realizó con el material húmedo y seco (peso seco, PS) (110ºC durante 24 horas). La capacidad de absorber y la velocidad de absorción se determinaron con petróleo crudo tipo "istmo" API de 32 y aceite gastado de un taller mecánico y diesel. Las pruebas se realizaron colocando 4 g del residuo correspondiente dentro de bolsas permeables de 7x7 cm de tela "peyón"; las bolsas se sumergieron en los diferentes hidrocarburos y dejando en contacto a diferentes tiempos, para determinar la velocidad de absorción y la máxima retención de los hidrocarburos por residuo. Al mejor absorbente, se le determinó la biodegradabilidad del sistema absorbente-hidrocarburo en sistemas bioestimulados y no bioestimulados y con tres relaciones de matriz absorbida con residuo limpio (25:75, 50:50 y 75:25) y su uso como combustible, estableciendo el poder calorífico del sistema. La capacidad de absorción de los residuos se incrementa de forma significativa (a: 0.05) cuando se encuentran secos, menos para el aserrín que, aun cuando aumenta, no presenta diferencia significativa. Para el petróleo, la mayor absorción la presentó el aserrín, alcanzando a retener 3.99 g de petróleo / g de aserrín PS, en un tiempo de 4 minutos, con una velocidad de absorción de 0.289 g/ min; seguida por la alfalfa que absorbió 3.5 g de petróleo/ g de alfalfa PS, logrando la saturación en 6 minutos, con una velocidad de absorción de 6.22x10-1 g/ min. El resto de los materiales probados presentaron menor absorción de petróleo, en el caso de la avena fue de 2.32 g de P/ g de aserrín PS; y en el de la cebada 2.8831 g de P/ g de alfalfa PS; el maíz, al realizar una prueba preliminar, no alcanzaba a retener hidrocarburo, por lo que no se siguió trabajando con este residuo. En el caso de aceites gastados, el aserrín nuevamente presentó la máxima absorción 4.17 g de aceite / g de aserrín, seguido por la alfalfa 3.42 g de aceite/ g de alfalfa PS. Presentando una velocidad de absorción de 2.04x10-3 g/seg y 7.197x1Q-3 g/seg, alcanzando a la saturación en 60 seg., respectivamente. El aserrín presentó la mayor capacidad de absorción de los materiales probados, y en comparación con otros materiales comerciales tanto biológicos como sintéticos; muestra la ventaja de ser económico, de amplia distribución, biodegradable y poder ser usado como combustible. Sin embargo, la alfalfa, cuya capacidad absorbente es cercana a la del aserrín, presenta una mayor cantidad de microorganismos endógenos, lo cual incrementa su capacidad para. biodegradar los hidrocarburos. La mayor capacidad de biodegradación se presentó cuando la matriz absorbida se diluyó en una relación 50:50 con residuo limpio. El empleo de residuos lignocelulósicos para la recuperación de hidrocarburos ya sea como material libre o con barreras (bolsas) puede ser una alternativa sustentable de recuperación de hidrocarburos derramados en suelos y aguas.