INTRODUCCIN A LA BIOTECNOLOGIA AMBIENTAL

Blga. Kelly Crdenas Cisneros

OBJETIVOS DEL CURSO

. Proporcionar conceptos tericos y aplicacionesrelacionados a la biotecnologa para los diferentestratamientos ambientales

. Evidenciar los mecanismos por el cual losmicroorganismos y las plantas pueden participar endiversos mecanismos de eliminacin de diversoscontaminantes ambientales.

Biotecnologa?

La biotecnologa es la manipulacin deorganismos vivos o de productos deorganismos vivos con el fin de obtenerproductos deseables para el humano.

HISTORIA DE LA BIOTECNOLOGA

BIOTECNOLOGA AMBIENTAL

La BA se basa en el uso de medios biolgicos parapreservar o modificar la qumica de la atmsfera, la tierray el agua.

BASES CIENTIFICAS :La ingeniera gentica y la ecologamicrobiana.

USOS DE LA BIOTECNOLOGA AMBIENTAL

Evaluar el estado de los ecosistemas.

Transformar contaminantes en sustancias no txicas

Generar materiales biodegradables a partir de recursos renovables

Desarrollar procesos de manufactura

Manejo de desechos ambientalmente seguros

USOS DE LA BIOTECNOLOGIA

Aplicacin a procesos industrialesconvencionales existentes y problemticosbasados en altas temperaturas, productosqumicos altamente reactivos, pH extremos ysolventes orgnicos.

En resumen: La Biotecnologa ambiental se refiere

a la aplicacin de procesos biolgicos modernos

para PROTECCIN Y RESTAURACIN de la

calidad del ambiente.

Fuente: Blgo. MSc Edwin Julio Palomino C. BIORREMEDIACIN DE PASIVOS AMBIENTALES

TRES NUCLEOS DE LA BIOTECNOLOGA

Segn Jhon Smith (1996)

Obtener el mejor catalizador biolgico para unafuncin o proceso especfico.

Obtener el mejor ambiente para la funcin de esecatalizador biolgico, mediante una serie dediseos tcnicos en los que es fundamental laingeniera qumica.

Procesamiento del material, consistente enseparar y eventualmente purificar el materialbiolgico producido.

Fuente: Blgo. MSc Edwin Julio Palomino C. BIORREMEDIACIN DE PASIVOS AMBIENTALES

1. CATALIZADORES BIOLGICOS

En la mayora de los casos, el catalizador biolgico sonclulas vivas, sobre todo microorganismos. Lacaractersticas que hacen atractivo su uso son:

La biodiversidad microbiana gigantesca.

Las capacidades metablicas de losmicroorganismos, como conjunto son las msamplias de todos los seres vivos.

Los microorganismos crecen rpidamente y enmuchos casos son relativamente fcil de usarlo yobtener productos tiles en tiempos cortos.

Se pueden conservar por periodos largos.

Se puede usar slo sus enzimas.

Se esta utilizando tambin plantas comocatalizadores biolgicos y con menosproporcin animales.

Fuente: Blgo. MSc Edwin Julio Palomino C. BIORREMEDIACIN DE PASIVOS AMBIENTALES

2.- CONDICIONES AMBIENTALES PTIMAS

Entorno en el que ponemos a funcionar las clulas o las enzimas.

El biorreactor es un entorno cerrado y controlado para mejor uso de los catalizadores biolgicos y para que se tenga una mxima eficiencia.

Se requiere el trabajo en equipo de Biolgos, Ingenieros de bioprocesos, Ingenieros qumicos. Para disear disear Biorreactores, especies de cubas cerradas.

Los parmetros necesarios a controlar; Temperatura, aireacin, pH, etc.

Fuente: Blgo. MSc Edwin Julio Palomino C. BIORREMEDIACIN DE PASIVOS AMBIENTALES

3.- PROCESAMIENTO DEL MATERIAL

Es el rea ms desconocida y compleja,

incluye:

Separacin de las clulas del medio acuoso en que han funcionado.

Recuperacin eficiente del producto.

Purificacin del producto, etc.

Fuente: Blgo. MSc Edwin Julio Palomino C. BIORREMEDIACIN DE PASIVOS

AMBIENTALES

BIORREMEDIACION

FITORREMEDIACION

COMPOSTAJE

BIOFILTRACION

PRODUCCION DE BIOENERGIAS

LAGUNAJES

LODOS ACTIVADOS

APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGIA AMBIENTAL

BIORREMEDIACION

Consiste en el uso demicroorganismosespecializados capacesde degradar desechopeligrosos del suelo

A partir de lamodificacin bacterianaes posible incrementarsu capacidad dedegradacin de loscontaminantes.

TRATAMIENTO DE SUELOS Y AGUAS

Uso de microorganismo naturales (levaduras, hongos ybacterias) existentes en el medio para descomponer o degradarsustancias peligrosas en sustancias de carcter menos txicas.

COMPOSTAJE:

Descomposicin de materiales biodegradables, normalmentemezcla de compuestos orgnicos para la estabilizacin deresiduos orgnicos del suelo.

INDUSTRIA

Compaias industriales vienen desarrollando procesosen el rea de prevencin, con el fn de reducir el impactoambiental. Como respuesta a la tendencia internacionalal desarrollo de una sociedad sostenible.

2014: Ao de la promocin de la industria responsable y el compromiso clilmtico

PRODUCCIN DE BIOMATERIALES

Se producen todo tipo de nuevos materialesbiodegradables o no y mas eficientes

Productos de consumo humano

La biotecnologa puede aumentar el rendimiento de loscultivos al manipular positivamente el material genticoreduciendo los pesticidas y mejorando la nutricin.

BIOMINERIA:

Es el uso de los microorganismos en diferentes aspectos de la explotacin de los minerales

Desde la concentracin de los minerales

BIODEGRADACION :

Es la caracterstica de algunas sustancias qumicas de poder ser utilizadas como sustrato por microorganismos que las emplea para producir energa y crear otras sustancias.

FITORREMEDIACION

Aprovecha la capacidad de ciertas plantas para absorber, acumular, metabolizar, volatilizar, o estabilizarcontaminantes presentes en el suelo agua, aire osedimentos

BIOFILTRACION :

Todo proceso biolgicopara el control otratamiento decompuestos voltilesorgnicos e inorgnicospresentes en la fasegaseosa.

La degradacion de loscontaminante ocurreprevia transferencia deaire a un medio lquidodonde es utilizado comofuente de carbonoimplica la oxidacionparcial delcontaminante

Conceptos:

RESIDUO: Sustancia que ha servido como insumo paraun proceso.

DESECHO: Residuo eliminado al ambiente.

CONTAMINANTE: Sustancia que puesto en el ambientegenera un problema, puede ser residuo o no.

CONTAMINANTE PRIMARIO: Contaminante directamenteemitido por una fuente.

CONTAMINANTE SECUNDARIO: Contaminante formadoen el medio ambiente por transformacin de loscontaminantes primarios.

Xenobiotico: Compuestos qumicos orgnicos

sintticos cuya estructura no est presente en la naturaleza.

ESTRUCTURAS O ENLACES POCO USUALES:

ANILLOS AROMTICOS MUY CONDENSADOS POLMEROS MUY GRANDES IMPERMEABILIDAD CELULAR / FALTA DISPONIBILIDAD

PERSISTENTES: De difcil biodegradacin

Recalcitrante: Compuesto totalmente resistente a labiodegradacin o que se metabolizan de forma incompleta.