RECUPERACIÓN O RECICLADO DE ACEITES USADOS DE

7/30/2019 RECUPERACIN O RECICLADO DE ACEITES USADOS DE

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RECUPERACIN O RECICLADO DE ACEITES USADOS DE MOTOR

INTRODUCCIN

Un aceite lubricante es un liquido usado para disminuir la friccin entre dos

superficies, stos son usados en el interior de los motores donde las

condiciones de operacin hacen que despus de cierto periodo de uso se

degraden en compuestos cuyas caractersticas no permiten su utilizacin como

lubricantes. La mayora de los aceites usados contienen compuestos txicos

los cuales al quemarse son liberados a la atmsfera, esto hace necesario la

implementacin de polticas dirigidas a su disposicin final y a los mtodos

usados para la combustin de los mismos. La regeneracin es uno de los

mtodos para reutilizar los aceites usados con menor impacto ambiental, ste

mtodo dispone los aceites usados de forma tal que se puedan volver a usar

como lubricantes. Entre estos mtodos se encuentra la biodegradacin de los

compuestos contaminantes en el interior del aceite, al degradar los compuestos

contaminantes se recupera la base lubricante, sta es la que otorga las

propiedades lubricantes a los aceites, y ste producto es la materia prima para

la produccin de nuevos aceites. La biodegradacin de un aceite usado

requiere del uso de microorganismos con la facultad de degradar los diversos

contaminantes presentes en el aceite usado y resistentes a la presencia de

metales pesados e hidrocarburos. La variedad de contaminantes presentes en

el aceite usado hacen que prcticamente ningn microorganismo est en la

capacidad de degradar en su totalidad un aceite usado, para lograr esto es

posible usar una mezcla de microorganismos o biodegradacin en serie. En elpresente trabajo se describen algunos tratamientos que se les da a los aceites

usados y las diversas formas en que es posible sacar provecho de estos

desechos de los aceites lubricantes. Se describen los aspectos ms

importantes de un aceite lubricante, las diferencias que existen entre ellos y se

explica de forma detallada las razones por las cuales se degrada un aceite

lubricante.


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1. ACEITES LUBRICANTES

El aceite lubricante para motores tiene como funcin primordial evitar el

contacto directo entre superficies con movimiento relativo, reduciendo as la

friccin y sus funestas consecuencias: calor excesivo, desgaste, ruido, golpes,

vibracin, etc. Los aceites lubricantes tienen entre sus funciones: no permitir la

formacin de residuos gomosos, no permitir la formacin de lodos, mantener

limpias las piezas del motor, formar una pelcula continua y resistente y permitir

la evacuacin de calor. El aceite lubricante tanto para uso en automviles e

industrias, est compuesto en general (excepto en aceites sintticos) por una

base orgnica y aditivos, estos ltimos utilizados para aumentar su

rendimiento, eficiencia y vida til. La composicin de la base orgnica est

formada de cientos de miles de compuestos orgnicos, siendo la gran mayora

compuestos aromticos polinucleares (PNA). Algunos de estos PNA

(principalmente estructuras de 4, 5 y 6 anillos) son considerados cancergenos

como el benzopireno, sin embargo, existen otros combustibles cuyas

concentraciones de PNA son superiores, por lo que los PNA tanto en aceite

lubricante virgen como usado no son la mayor fuente de preocupacin. Los

aditivos de la base orgnica del aceite que pueden llegar a constituir hasta un

30 % en volumen del total de aceite virgen, tpicamente contienen

constituyentes inorgnicos como azufre, nitrgeno, compuestos halogenados y

trazas de metales. [1, 2]

1.1 BASE LUBRICANTE

Los aceites lubricantes estn constituidos por una base lubricante la cual

provee las caractersticas lubricantes primarias. La base lubricante puede serbase lubricante mineral (proveniente del petrleo crudo), base lubricante

sinttico o aceite base lubricante vegetal segn la aplicacin que se le va a dar

al aceite. [3]

1.1.1 Aceite mineral

Las base lubricantes minerales son refinadas del crudo del petrleo, sus

caractersticas estn determinada por la fuente de crudo y el proceso especificode refinacin usado por el fabricante. Existen dos tipos principales de crudos de


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petrleo: crudo parafnico y crudo naftnico. El crudo parafnico es el ms

usado para la fabricacin de aceites lubricantes, su alta composicin en

componentes parafnicos hace que su ndice de viscosidad sea ms elevado

que el de el crudonaftnico. [3]

1.1.2 Aceite sinttico

Las bases lubricantes sintticas son fabricadas por procesos especiales

(distintos a la refinacin)para realizar funciones especificas, lo cual les otorga

una mayor uniformidad en sus propiedades. Estos aceites son la solucin para

trabajos en condiciones extremas (temperaturas muy altas o muy bajas. Las

principales ventajas del uso de bases sintticas comparadas con las bases

minerales son: amplio rango de temperaturas de operacin, mayor resistencia a

la oxidacin, ahorro de energa, mantenimiento con menor frecuencia, menor

uso de aditivos y ms fcil degradacin. Los aceites sintticos suministran

aproximadamente cuatro veces el tiempo de operacin del mejor aceite

mineral, mientras que su costo es aproximadamente cinco veces mayor, su uso

se basa ms en la idea de preservar la maquinaria que en ahorrar dinero. [3]

1.1.3 Aceite vegetal

Las bases lubricantes vegetales tienen tasas de biodegradacin ms altas, por

esto estas base lubricantes son usadas para producir aceites verdes o aceites

ms biodegradables que el aceite mineral. Estos aceites combinados con los

aditivos correctos pueden ser biodegradables y no txicos. [3]

1.2 ADITIVOS

El aceite base debe estar acompaado de aditivos o se degradar

rpidamente, los aditivos son compuestos qumicos que se adicionan a los

aceites lubricantes para otorgarle propiedades especificas. Algunos aditivos

otorgan nuevas y tiles propiedades a un lubricante, la mayora de estas

propiedades reducen la tasa a la cual ocurren algunos cambios indeseables en

el aceite durante el funcionamiento. Los aditivos pueden tener efectos

colaterales negativos, especialmente si su dosis es excesiva o si ocurren

reacciones indeseables entre los aditivos. No es recomendable el uso de


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aditivos por parte del usuario final de un aceite lubricante, ya que estos pueden

alterar las propiedades del aceite. El fabricante del aceite es el responsable de

conseguir un balance de los aditivos para un desempeo ptimo. [3]

1.2.1 Inhibidores de corrosin

Estos aditivos previenen la corrosin causada por cidos orgnicos, que se

producen en el interior del aceite, y la causada por contaminantes arrastrados

por el aceite. Estos compuestos generalmente estn hechos por sulfonatos o

fenatos. [3, 4]

1.2.2 Detergentes y dispersantes

Los detergentes neutralizan los cidos en el aceite y ayudan a mantener el

aceite limpio neutralizando los precursores de depsitos que se forman bajo

altas temperaturas o como el resultado de quemar combustibles con un alto

contenido de sulfuro. Los principales detergentes usados en la actualidad son

sales de metales alcalinotrreos como bario, calcio y magnesio, conocidos

como compuestos rgano-metlicos. Los dispersantes son compuestos

qumicos que dispersan o suspenden en el aceite los materiales que pueden

formar lodos, particularmente los que se forman durante la operacin a bajas

temperaturas, cuando por condensacin combustible parcialmente sin quemar

(holln) entra al aceite. [3, 4]

1.2.3 Aditivos antidesgaste

Estos aditivos son usados en muchos aceites lubricantes para reducir la

friccin, el desgaste y las ralladuras bajo condiciones por debajo de los limites

de lubricacin, estas se producen cuando no se puede mantener una pelculalubricante completa, hacindose progresivamente ms delgada, debido a

incrementos de carga o temperatura, producindose un contacto entre las

piezas a travs de las irregularidades o asperezas que estas pudieran

presentar, cuando estas irregularidades hacen contacto se producen los

rayones y se perfora la superficie de la pieza. Los principales aditivos usados

para evitar el desgaste son: cidos grasos y esteres. [3


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1.2.4 Aditivos de presiones extremas

Estos compuestos llamados EP son requeridos en condiciones de operacin a

altas temperaturas o bajo cargas pesadas para reducir la friccin, controlar eldesgaste y prevenir graves daos en la superficie de las piezas. [3]

1.2.5 Antiespumantes

Las molculas de estos aditivos se pegan a las burbujas de aire en la espuma,

produciendo puntos dbiles en la burbuja para que esta colapse. El volumen

adicionado de ste aditivo es crtico, ya que mucha cantidad incrementa el

potencial de producir espuma. Los antiespumantes usados son polmeros de lasilicona y polmeros orgnicos. [3, 4]

1.2.6 Disminuyentes del punto de fluidez

Estos aditivos ayudan a mantener el aceite como un perfecto fluido a bajas

temperaturas al inhibir la conglomeracin de partculas de cera que impediran

el flujo del aceite, estos aditivos en realidad hacen uso de las propiedades

coligativas de la solucin ocasionando un descenso crioscpico, el punto defusin de las partculas de cera disminuye mas no desaparece. Los aditivos

usados para ste fin son los alquilaromticos. [3]

1.3 CARACTERSTICAS FSICAS

Los aceites usados se clasifican segn sus caractersticas fsicas, ya que son

las ms fciles de medir y en ltima instancia son las que determinan el

comportamiento del aceite en el interior del motor.

1.3.1 Color

El color de la luz que atraviesa los aceites lubricantes varia de negro (opaco) a

transparente (claro).Las variaciones en el color de los aceites lubricantes

resulta de: diferencias en los petrleos crudos, viscosidad, el mtodo y grado

de tratamiento durante la refinacin, y la cantidad y naturaleza de los aditivos

usados. El color tiene poco significado al momento de determinar el

desempeo de un aceite. [5]


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1.3.2 Nmero total de bases (TBN)

Una de las funciones del aceite de motor es neutralizar los cidos creados

durante el proceso de combustin, esto es de particular importancia cuando se

usan combustibles con un alto contenido de sulfuros. La cantidad de cido que

un aceite puede neutralizar es expresado en trminos de la cantidad requerida

de una base estndar para neutralizar el cido en un volumen especificado de

aceite, esta caracterstica de un aceite es llamada TBN. [5]

1.3.3 Punto de fluidez

ste punto es la temperatura ms baja a la cual fluir el aceite cuando es

enfriado bajo unas condiciones preestablecidas. La mayora de los aceites

contienen ceras disueltas, cuando el aceite comienza a enfriarse las ceras se

empiezan a separar en cristales que se interconectan para formar una

estructura rgida, reduciendo la habilidad del aceite a fluir libremente. La

agitacin mecnica puede romper la estructura de las ceras, as es posible

tener un aceite por debajo de su punto de fluidez. La importancia de esta

propiedad depende del uso que se le va a dar al aceite. El punto de fluidez

debe estar al menos 200 F debajo de la temperatura a la que se realiza el

encendido. [5]

1.3.4 Cenizas sulfatadas

Son el residuo no combustible de un aceite usado. Contenidos excesivos de

cenizas ocasionan depsitos de cenizas que pueden afectar el desempeo del

motor, su potencia y eficiencia, aunque muy poca cantidad de cenizas

proporciona una menor proteccin contra el desgaste. Los detergentes y el zinc

difosfato son las fuentes ms comunes de las cenizas. [5]

1.3.5 Viscosidad

Probablemente la propiedad ms importante de un aceite lubricante es la

viscosidad. La viscosidades un factor fundamental para: la formacin de

pelculas lubricantes, afecta la generacin de calor y el enfriamiento de

cilindros, engranes y cojinetes. La viscosidad rige el efecto sellante del aceite,

la tasa de consumo del aceite y determina la facilidad con la cual la maquinariase enciende en condiciones de fro. Al momento de seleccionar el aceite


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apropiado para una aplicacin dada la viscosidad es la consideracin primaria,

esta debe ser lo suficientemente alta para proveer pelculas lubricantes y no

tanto como para que las perdidas debidas a la friccin sean excesivas. Como la

viscosidad es un factor de la temperatura es necesario considerar las

temperaturas de operacin del aceite en la maquinaria. [1, 3, 5]

1.4 CARACTERSTICAS QUMICAS

Los aceites de automocin, bsicamente son una mezcla de hidrocarburos

parafnicos, naftnicosy aromticos obtenidos por destilacin de crudos

petrolferos (aceites minerales) o por sntesis a partir de productos

petroqumicos (aceites sintticos). La variacin en la proporcin de los

diferentes tipos de hidrocarburos en la mezcla determina las caractersticas

fsicas y qumicas de los aceites. Una alta fraccin de hidrocarburos parafnicos

confiere al aceite una mayor resistencia a la oxidacin, mientras que un alto

contenido de hidrocarburos aromticos favorece la estabilidad trmica. Para

mejorar las prestaciones del aceite como su longevidad es comn aadir

aditivos en cantidades de entre un 15 y un 25% en volumen de producto

terminado. Los aditivos son de distinta naturaleza y confieren al aceite

propiedades especificas (antiespumantes, antioxidantes, etc.), stos suelen

provocar problemas en la gestin del aceite una vez se ha usado. [3, 4]

Parafinas Alcanos 45-76% Naftenos Cicloalcanos 13-45% Aromticos

Aromticos 10-30%


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Aditivos (15 - 25%)

Antioxidantes Ditiofosfatos, fenoles, aminas Detergentes Sulfonatos,

fosfonatos, fenolatos (de bario, magnesio, zinc, etc.)Anticorrosivos Ditiofosfatos

de zinc y bario, Sulfonatos Antiespumantes Siliconas, polmeros sintticos

Antispticos Alcoholes, fenoles, compuestos clorados Fuente: Jos Luis Martn

Pantoja y Pilar Matas Moreno. Qu se hace en Espaa con los aceites

usados? En: Ingeniera Qumica. Enero 1995, p. 114

1.5 SISTEMAS DE CLASIFICACIN

Los aceites lubricantes para motores a gasolina se pueden clasificar de

acuerdo a dos criterios generales: segn su viscosidad (SAE) y segn

requerimientos industriales (API).La sociedad de ingenieros automotores SAEha generado una clasificacin que depende exclusivamente del grado de

viscosidad del lubricante. En aceites para motor existen los monogrados que

van del 0W hasta el 60 y en los multigrados desde el 5W 50 hasta el 20W

50. El instituto Americano del Petrleo (API) clasifica los aceites para motor de

acuerdo a sus caractersticas y a las condiciones exigidas por los lubricantes

de automviles. La designacin para aceites segn API ha variado desde SA

hasta SG que es el recomendado en la actualidad. Los fabricantes de motoresrecomiendan una viscosidad determinada para el aceite a usar y es

aconsejable aceptarla. En ciertos casos es posible que como consecuencia del

desgaste el aceite recomendado resulte demasiado fluido para que la

lubricacin cumpla con su papel, en tales casos es beneficioso utilizar un aceite

de mayor viscosidad. Adems de la viscosidad es conveniente seleccionar el

aceite de acuerdo a su calidad indicada por los trminos de la clasificacin API.

En la actualidad los aceites de mejor calidad son los SG. Para el cumplimiento

de las condiciones exigidas a los lubricantes para motor se han establecido

normas que disponen los procedimientos regulares para la evaluacin de las

principales caractersticas que posee un aceite especfico. Las principales

asociaciones encargadas de producir ste tipo de metodologas son la SAE y la

ASTM. [2, 5]


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2. ACEITES USADOS

Despus de su uso, el aceite lubricante adquiere concentraciones elevadas de

metales pesados producto principalmente del desgaste del motor o maquinara

que lubric y por contacto con combustibles. Adems, se encuentran con

frecuencia solventes clorados en los aceites usados, provenientes del proceso

de refinacin del petrleo, principalmente por contaminacin durante el uso

(reaccin del aceite con compuestos halogenados de los aditivos) o por la

adicin de estos solventes por parte del generador. Dentro de los solventes que

principalmente figuran son tricloroetano, tricloroetileno y percloroetileno. La

presencia de solventes clorados, junto con altas concentraciones de algunos

metales pesados constituyen la principal preocupacin de los aceite usados.

[1]Los aceites lubricantes sufren una descomposicin luego de cumplir con su

ciclo de operacin y por esto es necesario reemplazarlos. Despus del uso de

un aceite queda holln en el interior, ste es una parte de hidrocarburo

parcialmente quemado que existe como partcula individual en el aceite, los

tamaos de estas partculas varan de 0.5 a 1.0 micras y generalmente se

encuentran muy dispersas por lo cual es muy difcil filtrarlas. Durante la

combustin en el interior de los motores algunos materiales en el combustible,

como el sulfuro, pueden convertirse en cidos fuertes, stos se condensan en

las paredes del cilindro llegando al aceite, el cual transporta los cidos a las

paredes de los cilindros y desgastan estas piezas metlicas. [3]La

descomposicin de los aceites de motor se debe especialmente a una reaccin

de oxidacin. La oxidacin de los hidrocarburos en fase liquida algunas veces

es una reaccin de radicales encadena. Esta reaccin se muestra en la

Figura1.

R- + O2ROO-

ROO-

+ R - X R-+ ROOH

Figura 1. Reaccin de oxidacin de los hidrocarburos en el aceite.

La reaccin no se inicia hasta pasado un cierto periodo de induccin el cualcorresponde al intervalo necesario para la formacin de los perxidos, que


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actan como catalizadores, durante ste periodo la oxidacin del aceite es muy

dbil. En el motor la oxidacin se produce de forma muy rpida, en particular

por la elevada temperatura que alcanzan las piezas prximas a la cmara de

combustin. Los hidrocarburos parafnicos se oxidan por los extremos de la

cadena formando cidos ocetocidos corrosivos (pasando por los

correspondientes productos intermedios).Con los hidrocarburos naftnicos se

rompe la cadena y ocurre un proceso anlogo al de los hidrocarburos

parafnicos. Los hidrocarburos aromticos se oxidan con ms facilidad que los

parafnicos y los naftnicos, a causa de la sensibilidad del hidrogeno unido a un

carbono de una cadena lateral prxima al cicloaromtico. [5]La Figura 2.

muestra las reacciones que ocurren en los hidrocarburos parafnicos y en los

naftnicos.

2.1 FACTORES DE DETERIORO

En condiciones ideales de funcionamiento no habra necesidad de cambiar un

aceite lubricante, la base lubricante no se gasta, se contamina y los aditivosson los que soportan las crticas condiciones de funcionamiento. La naturaleza


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de las partculas extraas que contaminan el lubricante vara de acuerdo con el

tipo de trabajo del mecanismo. Diversos factores como la temperatura y el

estado son los factores ms influyentes para el deterioro del aceite. [1, 5]

2.1.1 Temperatura de operacin

Los lubricantes derivados del petrleo son hidrocarburos, stos se

descomponen cuando estnsometidos a altas temperaturas, esto hace que el

aceite se oxide o se polimerice. Un aceitedescompuesto de esta manera puede

presentar productos solubles o insolubles, los productossolubles, por lo

general, son cidos que forman emulsiones estables en presencia de agua y

queatacan qumicamente las superficies metlicas, principalmente cuando son

de plomo o de cobre-plomo, si la concentracin de estos cidos aumenta

considerablemente no pueden ser inhibidospor los aditivos antioxidantes y

anticorrosivos, formando lodos que dan lugar a los productosinsolubles. Si

estos productos no se eliminan del aceite pueden deteriorar las superficies

metlicasque lubrican o taponan las tuberas de conduccin del mismo.La

oxidacin y la polimerizacin depende en mayor grado del tipo de base

lubricante de que estcompuesto el aceite y del grado de refinamiento que

posea, aunque es posible evitar que ocurranmediante la utilizacin de aditivos

antioxidantes.A temperatura ambiente el aceite puede mostrar algn grado de

deterioro, el cual no incideapreciablemente en su duracin, a temperaturas

menores de 50C la velocidad de oxidacin es

bastante baja como para no ser factor determinante en la vida del aceite.

Mientras ms baja sea latemperatura de operacin, menores sern las

posibilidades de deterioro. [5]

2.1.2 Agua

Esta se encuentra principalmente por la condensacin del vapor presente en la

atmsfera o enalgunos casos se debe a fugas en los sistemas de enfriamiento

del aceite. El agua presente en elaceite provoca emulsificacin del aceite, o

puede lavar la pelcula lubricante que se encuentrasobre la superficie metlica

provocando desgaste de dicha superficie. [5]

2.1.3 Combustibles


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Se encuentran en los aceites debido a su paso hacia la cmara de combustin

y de esta hasta elcrter, al interactuar con el aceite ocasionan una dilucin del

mismo. [5]

2.1.4 Slidos y polvo

Se deben principalmente a empaques y sellos en mal estado, permitiendo que

contaminantes delmedio entren al aceite.Otros contaminantes menos

frecuentes aunque igualmente perjudiciales son: tierra y partculasmetlicas

provenientes del desgaste de las piezas, holln y subproductos de la

combustin decombustibles lquidos. [5]

2.2 PROBLEMTICA AMBIENTAL

Todo residuo o desecho que pueda causar dao a la salud o al medio ambiente

es consideradocomo un residuo peligroso, fundamento por el cual los

gobiernos tienen la responsabilidad depromover la adopcin de medidas para

reducir al mximo la generacin de estos desechos, ascomo establecer

polticas y estrategias para que su manejo y eliminacin se ejecuten

sinmenoscabo del medio ambiente y se reduzcan sus propiedades nocivas

mediante tcnicasapropiadas.En el mundo han hecho su aparicin en los

ltimos aos, nuevos procesos y tecnologas quepermiten la reutilizacin o

reciclaje de residuos o desechos peligrosos, transformndolos ensustancias

susceptibles de ser utilizadas o aprovechadas ya sea como materia prima o

comoenergticos. Por desconocimiento de procedimientos tcnicos para su

adaptacin, por ausencia denormatividad sobre su reutilizacin industrial, por la

carencia de estndares de consumo encalderas, hornos y secadores y por el

mercado negro existente con estos productos, se presumeque los manejos

dados a los aceites usados y en general a este tipo de energticos

alternativos,son inadecuados, no solo ambiental, sino tcnicamente. Estosprocedimientos estn generando ladegradacin del medio ambiente por la gran

cantidad de contaminantes, particularmente aquellosasociados con contenidos

de metales como arsnico, cadmio, cromo, plomo y antimonio entreotros, que

son emitidos a la atmsfera durante el proceso de combustin. Estos

compuestosqumicos producen un efecto directo sobre la salud humana y

varios de ellos son cancergenos. [6]

2.3 CARACTERISTICAS QUMICAS


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Dependiendo de la aplicacin que se les vaya a dar, los aceites poseen

composiciones muyvariables, en todos los casos como consecuencia de su

utilizacin se degradan perdiendo lascualidades que les hacan operativos,

llegado ste punto se hace necesaria su sustitucin por otrosnuevos,

generndose un residuo que puede ser variable en cantidad y composicin,

dependiendode la procedencia. Las caractersticas del aceite usado pueden

variar dentro de un amplio margen

dependiendo de la procedencia y aplicacin del aceite, en general las

contaminaciones tienen suorigen en compuestos derivados de la degradacin

de los aditivos en subproductos de combustinincompleta, polvo, partculasmetlicas o en contaminaciones exteriores por mal mantenimiento omal

almacenamiento del aceite (agua, disolventes, etc.).Su composicin qumica

presenta una serie de contaminantes como son: agua, azufre,compuestos

clorados y metales pesados que determinan sus caractersticas toxicas y

peligrosas.[4]La Tabla 2. muestra la composicin media de un aceite usado.

La concentracin de metales en un aceite usado se debe principalmente a la

degradacin deaditivos rgano metlicos del aceite lubricante nuevo, adems

de desgastes producidos por rozamientos en las piezas mviles del motor. La

presencia del plomo en particular se debe en sutotalidad a la degradacin del

tetraetilo de plomo de las gasolinas. Estos contaminantes provocanimportantes

dificultades a la hora de buscar destinos finales al aceite.Se esta investigando

la posibilidad de disminuir al mximo el porcentaje de aditivos rganometlicos

en los lubricantes o sus sustitucin por otros compuestos capaces de conferir al


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aceitecaractersticas similares sin incluir metales pesados en su composicin.

[4, 6]

2.4 CARACTERIZACIN

Las pruebas establecidas para aceites se pueden dividir en dos clases:La

primera de ellas agrupa a todas aquellas que evalan las caractersticas fsicas

o qumicas dellubricante tales como viscosidad, ndice de viscosidad, color,

componentes, gravedad especfica,etc.La segunda clase de ensayos sirve para

evaluar las cualidades del lubricante en operacin,observando y midiendo los

efectos producidos en el motor durante un tiempo programado deprueba. [2]La

caracterizacin consiste en medir las propiedades ms representativas que

tienen los aceiteslubricantes. Es importante conocer la naturaleza y extensin

del grado de contaminacin odeterioro de dicho lubricante.La caracterizacin

se puede tomar como una medida o patrn de calidad de un aceite

lubricante,para determinar la factibilidad del nuevo uso o para diagnosticar

defectos en el rendimiento yfuncionamiento del motor de un vehculo. Los

anlisis de caracterizacin implican y ayudan a juzgar la eficiencia del proceso

de regeneracin escogido.Las propiedades susceptibles a ser medidas en un

proceso de caracterizacin de un aceite usadoestn estipuladas y regidas por

las normas ASTM, las propiedades y las normas que rigen su usose muestran

en la Tabla 3.

La presencia de los diversos metales presentes en el interior del aceite usado

es determinadausando absorcin atmica.La presencia de cenizas es un

indicativo de la cantidad de aditivos presentes en el aceite usado,un alto

porcentaje de stas implica una alta concentracin de detergentes. [5]Para

lograr un anlisis efectivo de los aceites usados es necesario tomar una

muestrarepresentativa del aceite que se quiere analizar, por esto no se

recomienda tomar las muestras delsistema de drenado del motor. Si es

necesario tomar la muestra del drenado esta se debe hacer cuando el aceite

est caliente y tomando la muestra de un punto intermedio en el drenado.Las

muestras deben ser consistentes, tanto en el sitio donde se toman como en el

tiempo de vidaque llevan en el interior de la maquinaria y se deben tomar

cuando el aceite est a la temperaturade operacin, preferiblemente mediante


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el uso de una bomba de vaco. El aceite muestreado sedebe mantener aislado

del ambiente despus de tomar la muestra para evitar la contaminacinexterna,

las tcnicas de anlisis del aceite buscan las partculas presentes en el aceite,

si estascontienen agentes externos dicha muestra no ser representativa.Al

momento de tomar la muestra se deben limpiar las boquillas del motor para

evitar que losmetales presentes en las boquillas entren en la muestra y es

necesario anotar todos los datospertinentes a dicha muestra como lo son: la

fecha, la maquina de la que se tomo la muestra,tiempo de uso del aceite y el

sitio donde se realizo el muestreo. [7]

3. RECUPERACIN Y RECICLADO DE ACEITES USADOS

El aceite recuperado se debe emplear para condiciones de servicio menos

crticas que aquellas enlas que estaba sometido inicialmente.Los aceites

usados que se generan en el mundo son manejadas en tres formas

principales:rerrefinadas (regeneracin) en bases lubricantes para su posterior

uso, destiladas a combustiblediesel y comerciadas como combustible sin tratar

(fueloil).La combustin de 1 litro de aceite usado produce en promedio

emisiones al aire de 800mg de zincy 30mg de plomo. La combustin de los

aceites usados comparados con la rerrefinacin y ladestilacin genera en

promedio 150 y 5 veces ms contaminacin respectivamente. [1,7]Antes de

decidir cual mtodo se usara en la recuperacin de un aceite usado es

necesario conocer la composicin qumica de dicho aceite (cuanto menor sea

la calidad del aceite base en el aceiteusado mayor ser el precio y dificultad de


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su tratamiento), ya que el mtodo de recuperacin aelegir esta ntimamente

ligado a la composicin qumica de un aceite usado, en algunos casos elfactor

decisivo es la disposicin de infraestructuras adecuadas. [5]

3.1 DESTILACIN

ste proceso es empleado para producir MDO y flux de asfalto, al comienzo del

proceso se destilael aceite usado para remover compuestos voltiles, agua y el

destilado final es la separacin de losaceites pesados (destilado) de

los contaminantes (fondos). El proceso de destilacin requieresuministro de

materia (NAOH) y energa (electricidad y gas natural). El producto de la

destilacines un aceite diesel de alta calidad (bajo en cenizas y contenido de

azufre) y un subproducto de fluxde asfalto. El volumen de combustible MDO es

una fraccin menor del producto total. Por destilacin los metales pesados y

otros contaminantes del aceite usado salen por el flujo de asfalto.[8]

3.2 COMBUSTIN

Para el aprovechamiento energtico de los aceites usados se pueden seguir

dos caminosdiferentes en funcin de las instalaciones en las que se va a

realizar el mismo. El primer caminoesta destinado como combustible en

instalaciones con alta potencia trmica, altas temperaturas,gran consumo de

combustible y alta produccin de gases. El mayor ejemplo de esto son los

hornosde clinker en las cementeras, estos hornos queman el aceite usado y los

contaminantes de steespecialmente los metales quedan incorporados al

cemento, aquellas partculas que no lo hacenson retenidas por precipitadores

electrostticos. El segundo camino es usado en la aplicacin detratamientos

fsico-qumicos ms complejos con el fin de fabricar un combustible que pueda

tener un espectro de utilizacin ms amplio en instalaciones con menos

potencia trmica o en motoresde combustin y calderas. Estos tratamientosdeben incluir como mnimo la separacin deelementos voltiles y de metales

pesados, as como agua y slidos (normalmente esto hace por destilacin o por

tratamiento con aditivos floculantes).El aceite se constituye en uno de los

residuos con mayor potencial para ser empleado comocombustible por su

elevada capacidad calorfica. La transformacin del aceite usado a

energtico,requiere la aplicacin de un tratamiento tendiente a adecuar las

condiciones del aceite a lascaractersticas propias del proceso de combustin,consistente bsicamente en la aplicacin dedos etapas: adecuacin del aceite


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usado mediante procesos de filtracin para retirar partculasgruesas y remocin

de partculas finas, mediante procesos de sedimentacin y centrifugacin.Estas

etapas involucran la adicin de desemulsificantes, para el rompimiento de las

emulsionesformadas con el agua. [4, 6]

Los aceites usados contienen concentraciones de metales pesados, sulfuros,

fsforo y total dehalgenos un poco ms altas que las de los petrleos crudos,

por la baja calidad como combustiblede los aceites usados estos se mezclan

con otros combustibles antes de su uso, con esto losniveles especficos decontaminantes se disminuyen a los lmites aceptados. Desde el punto devista

global las emisiones netas por unidad de combustible quemado son las mismas

sin importar el grado de dilucin. [8]

3.3 REGENERACIN

La regeneracin de aceites usados es la operacin mediante la cual se

obtienen de los aceitesusados un nuevo aceite base comercializable. Casi

todos los aceites usados son regenerablesaunque en la prctica la dificultad yel costo hacen inviable la regeneracin de aceites usados conalto contenido de

aceites vegetales, aceites sintticos, agua y slidos.Un proceso de

regeneracin consta de tres fases:Pretratamiento: esta fase consiste en

eliminar una parte importante de los contaminantes del aceiteusado, como son:

el agua, los hidrocarburos ligeros, los lodos, las partculas gruesas, etc.

Cadaproceso emplea un mtodo determinado o incluso una combinacin de

varios.Regeneracin: en esta fase se eliminan los aditivos, metales pesados y

fangos asflticos. stepunto es el paso principal de cada mtodo, cada uno de

ellos obteniendo al final un aceite libre decontaminantes con una fuerte

coloracin que lo hace inviable comercialmente, por esto esnecesario incluir

una ultima etapa de acabado.Acabado: Dependiendo del objetivo final del

aceite dependern los mtodos usados en esta etapa.Dependiendo del

proceso empleado pueden existir o no todas las fases. [3, 8]

3.3.1 Proceso convencional cido-Arcilla


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La carga de lubricante usado es sometida a una evaporacin de aquellos

productos ligeros comoagua e hidrocarburos del rango de la gasolina. Despus

de ste paso previo la carga se trata concido sulfrico obtenindose un

rendimiento de 85% aproximadamente en relacin con el productotratado. El

resto constituye un desecho aceitoso y cido. El producto obtenido despus

deltratamiento cido es enviado a filtracin con arcilla y cal, para mejorar su

color y su acidez. En steproceso de filtracin se obtiene un desecho del 3 al 4

por ciento constituido por una mezcla deaceite cido y arcilla. En la siguiente

etapa el aceite se fracciona para separar destilados livianosdel tipo gas-oil y as

obtener finalmente la base lubricante.El proceso tiene un rendimiento global de

70% en peso. [5]

3.3.2 Proceso Meinken

La carga de aceite usado es previamente deshidratada para eliminar el agua

existente y otroscontaminantes de bajo punto de ebullicin. Posteriormente el

aceite se pasa a travs de unaunidad de termocraking, la cual permite reducir

los desechos, por el tope de esta unidad se obtieneun destilado que unido al

producto de la unidad de vaco, formaran despus de la redestilacin elspindle

oil. El producto de salida de la unidad de termocraking se bombea a la unidad

detratamiento cido, en la cual se pone en contacto con el cido sulfrico,

obtenindose de estaoperacin el aceite cido, resultante del tratamiento y un

desecho cido, el cual representa el10.5% en peso en relacin ala carga. Este

aceite cido se lleva a la unidad de vaco donde sedespoja de la fraccin de

gas oil y finalmente se trata en la unidad de filtracin-neutralizacin,donde se

obtiene un bsico de alta calidad.El rendimiento de la planta es del 70% en

peso con relacin a la carga sin contar un 12% de gas oilobtenido como

producto secundario, el cual se utiliza como combustible. Este proceso es elmsdifundido mundialmente por su versatilidad y eficiencia. [5]

3.3.3 Proceso selecto propano cido-arcilla

Es una modificacin del proceso cido-arcilla convencional. En ste proceso,

se incluyen nuevasunidades con el objeto de disminuir el consumo de cido

sulfrico y por consiguiente la produccinde desechos.El rendimiento del


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proceso en relacin con la carga es 79.5% en peso y un 6% de gas oil, y

elvolumen de residuos se limita a un 5%. [5]

3.3.4 Proceso selecto propano-hidroterminado

Este proceso tiene como fin producir bases de alta calidad, sin dejas desechos

como el procesoselecto propano cido-arcilla. La carga de aceite usado,

alimenta a la unidad de pretratamiento,para eliminar agua e hidrocarburos

livianos, esta carga pretratada, se bombea a la unidad deselecto propano, en la

cual se preparaba los destilados con propiedades lubricantes y un residuode

hidrocarburos pesados, que pueden usarse como combustible.Los destilados

obtenidos se bombean a la unidad de hidrotratamiento, en donde son

hidrogenados.Las bases hidrogenadas se destilan en tres cortes, los cuales se

filtran y almacenan. Las basesobtenidas del tipo spindle oil, neutral y bright -

stock representan un 83.2% en peso con relacin ala carga, se obtiene adems

un 6% de gas oil, 1.5% de gas combustible y un 5% de combustiblepesado. [5]

3.3.5 Proceso K.T.I.

ste proceso no deja productos de desecho y consiste en las siguientes

etapas:Pretratamiento y destilacin al vaco: el aceite usado es deshidratado y

son eliminados parte de loshidrocarburos livianos, subsiguientemente el aceite

se enva a una torre de destilacin al vaco,donde se extraen los livianos

remanentes por la cabeza y contaminantes diversos por el fondo.Esto ltimo es

considerado de suma importancia para minimizar el consumo de hidrgeno en

elhidrotratamiento posterior del aceite, la destilacin al vaco produce bases

lubricantes en el rangodeseado para su posterior tratamiento. Un diseo

especial de la torre permite la obtencin de altosrendimientos de destilado, con

mnimo de arrastre de compuestos asflticos en los cortes, con elobjeto de

evitar el envenenamiento prematuro y excesiva deposicin de cocke en elcatalizador dehidrogenacin. Los productos livianos separados pueden ser

usados como combustibles. El fondocontiene metales, productos de

polimerizacin y materiales asflticos, que se pueden mezclar conresiduos de

refinera para la manufactura de asfalto para pavimento.Hidroterminado:

estabiliza el color y olor en los aceites, produce bases lubricantes con

lasespecificaciones deseadas. [5]

3.3.6 Proceso Berk


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ste proceso incorpora un primer paso de deshidratacin para eliminar agua e

hidrocarburoslivianos, seguido por una precipitacin de lodos que se consigue

con el uso del solvente 2-propanol-metilcetona-1-butanol con una relacin de

aceite de 3:1. ste paso provee unarecuperacin promedio de la base 95% en

peso con una reduccin de cenizas del 75%.Posteriormente el aceite extrado

con solvente se pone en contacto con arcilla para mejorar el color y el

olor.Finalmente se realiza el hidrotratamiento que es el paso ms complejo y

ms costoso con laventaja de generar un mnimo de subproductos. [5]

3.3.7 Proceso PROP

El aceite usado se pone en contacto con una solucin de fosfato diamonico, los

metales (excepto elzinc ditiofosfato) reaccionan con el fosfato para producir

fosfatos insolubles en agua y en aceite.El aceite sale de ste proceso

convertido en una emulsin que contiene aproximadamente el 1%de los

slidos, esta emulsin se trata mediante un tratamiento trmico que produce la

degradacinde una cantidad apreciable de ste compuesto de fsforo y a la

vez produce la aglomeracin de losslidos dispersos, los cuales se separan

posteriormente por filtracin.El aceite desmetalizado y deshidratado se mezcla

con hidrgeno en caliente utilizando nquel-molibdeno, ste tratamiento

remueve compuestos de azufre, nitrgeno y cloro.El aceite se hace circular a

travs de un lecho de arcilla, la arcilla tiene como fin la descomposicinde los

cidos sulfnicos y mejorar el color y el olor del aceite obtenido.Finalmente se

lleva a cabo un proceso de limpieza para remover la fraccin de

combustiblesrestantes, esta operacin permite controlar el punto de encendido

del aceite purificado.Esta es una de las tecnologas usadas en la regeneracin

de lubricantes que no producecontaminacin (ya que no usa cidos o solventes

en el tratamiento), no requiere destilacin alvaco, no cambia la estructura delos hidrocarburos que constituyen el aceite y los contaminantesse retiran de

forma tal que no contaminan el ambiente. [5]

3.3.8 Extraccin por solvente

Esta tcnica es uno de los procesos ms econmicos y ms eficientes en la

recuperacin deaceites usados. ste proceso reemplaza el proceso de cido-

arcilla produciendo un lodo orgnicotil en lugar de un lodo toxico. El proceso

consiste en mezclar el aceite usado y el solvente enproporciones adecuadaspara asegurar una completa miscibilidad de la base lubricante en elsolvente. El


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solvente debe retener los aditivos y las impurezas orgnicas que normalmente

seencuentran en los aceites usados, estas impurezas floculan y sedimentan

por accin de lagravedad. Al final se recupera el solvente por destilacin para

propsitos de reciclaje.ste proceso es capaz de remover entre 10-14% del

aceite usado como contaminante, lo cualcorresponde a la cantidad de aditivos

e impurezas que normalmente se encuentran en el aceiteusado. La etapa ms

crtica en el diseo de ste proceso es desarrollar el tipo apropiado desolvente,

los parmetros de extraccin y la relacin de solvente: aceite. El sistema debe

tener lacapacidad de separar el mximo posible de lodos del aceite usado y al

mismo tiempo perder lamnima cantidad de base lubricante en los lodos.El

aceite usado se guarda en un tanque con fondo cnico para permitir la

sedimentacin departculas grandes, se deja en el tanque por 3 das para

homogenizarlo. Una mezcla de aceiteusado y solvente (se recomienda usar: 2-

propanol, MEK o 1-butanol) se agita a 275rpm durante 15minutos, estas

condiciones aseguran un mezclado adecuado. La mezcla se deja sedimentar

por 24horas, despus de esto se lavan los lodos usando 2-propanol y n-

hexano, ste proceso de lavadoremueve un 95% del aceite intersticial presente

en los lodos. Siguiendo el proceso de lavado loslodos se llevan al horno por 5

minutos a 100 C para evaporar el exceso de solventes. Las perdidasdel aceite

se calculan como el peso de los lodos hmedos antes de lavarlos menos el

peso de loslodos secos sobre el peso del aceite adicionado en la mezcla. [9]

3.4 DESTRUCCIN TRMICA

Esta solucin se usa cuando no es posible ni la regeneracin, ni la combustin

de los aceitesusados, debido a la presencia de contaminantes txicos en el

aceite usado. La estabilidad de estoscompuestos y la dificultad de su

eliminacin hacen inviable otros procedimientos. La presencia dePCBs en elaceite en concentraciones superiores a 50ppm se debe eliminar por ste

mtodo. [4, 8]

3.5 OPCIONES EN COLOMBIA

En Colombia se generan mensualmente 2.9 millones de galones de aceites

usados al mes, 450 milde ellos proceden del Valle de Aburr. En la estacin de

transferencia de Corpal se puedenrecolectar176 mil galones mensuales. La

recoleccin de aceites usados en la planta se hace concuatro camiones pararecoleccin con tambores de 55 galones y un carrotanque para larecoleccin a


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granel. [10]La opcin ms adecuada para el pas, por la factibilidad del montaje

y los costos, es la combustinde los aceites usados. En ste proceso luego de

realizada la operacin de separacin, se originaun desecho o lodo con alto

contenido de metales pesados, el cual debe ser dispuesto de forma talque

asegure de cualquier manera que estos metales no sern absorbidos por los

seres vivos,existen 4 opciones posibles para tratar estos lodos: incineracin,

encapsulamiento en clinker,vitrificacin o ceramizado y relleno en las vas

durante la elaboracin de capa asfltica.Una vez el residuo es transformado,

puede producir distintos combustibles industriales almezclarse con los

energticos tradicionales y comnmente empleados en la industria en

generalcomo son el ACPM y el fueloil, cumpliendo igualmente con las

especificaciones establecidas por laASTM 396.La cantidad mxima de aceite

usado tratado que puede ser mezclado con otros combustiblespesados, se

encuentra limitada por algunas especificaciones determinantes, como el

contenido decenizas (generalmente 0.1 % mx.) y principalmente por los

rangos de viscosidad, que varan deacuerdo con los diferentes equipos a los

cuales se destinen estos combustibles. [6]

4. BIODEGRADACIN

El trmino biodegradacin no indica la extensin en la que se ha alterado una

molcula, tampocoseala si en el proceso se genera energa. Quiz resulte

ms apropiado hablar debiotransformacin para referirse al proceso a travs

del cual un ser vivo modifica un compuesto sinllegar a mineralizarlo. En

algunos casos el producto resultante puede ser incluso ms txico yperjudicial

que la sustancia de partida.Los compuestos mineralizables se convierten en

CO

2, agua y formas inorgnicas por la accin delos seres vivos,

predominantemente por los microorganismos y como parte del constante

reciclajede los tomos de carbono. La mineralizacin de un compuesto implica

su alteracin estructural y laformacin de intermediarios metablicos que

pueden servir de elementos estructurales de la clulao de combustible al

oxidarse. Los intermediarios pueden convertirse en distintos

compuestosorgnicos antes de su combustin final. En el proceso detransformacin de un compuesto en otro,puede sufrir la prdida de uno o ms


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de sus elementos estructurales o slo una mera reordenacinde sus tomos.El

principal problema en la biodegradacin es la baja en la tasa de degradacin

cuando disminuyela concentracin de contaminantes (compuestos a degradar),

en la mayora de los casos esto esocasionado por la eliminacin de co-

sustratos necesarios para la degradacin de otroscontaminantes por medio del

co-metabolismo. sto lleva a disear procesos basados en

reactorescontrolados, para una correcta biodegradacin del aceite y no

simplemente agregar el inoculo a losaceites para degradarlos. [11]

4.1 HIDROCARBUROS

Hay dos mtodos usados en la degradacin de hidrocarburos, el primero se

basa en lascapacidades metablicas de las especies presentes en los

hidrocarburos, la degradacin seconsigue al modificar el sustrato, por aeracin

o aplicando un fertilizante, y en el segundo seadicionan poblaciones forneas

de microorganismos que son escogidos por sus capacidades dedegradar

hidrocarburos. El mtodo de siembra de microorganismos requiere que

se agregue unacantidad de inoculo mayor a la biomasa que esta presente en el

medio para asegurar lasupervivencia del inoculo, ste mtodo no es muy

rentable para la aplicacin en aceites usados, yaque debe competir con una

gran cantidad de microorganismos. La modificacin del sustrato es unmtodo

puede incrementar la degradacin de 0.03 g/m3 da que se tiene normalmente

en el aceitehasta 50g/m3 da, esto tiene el inconveniente de que es posible que

tambin aumente la tasa dedegradacin de sustancias que no se desean

degradar. [12]La degradacin, o catabolismo, de compuestos orgnicos por las

bacterias ha llamado la atencinde numerosos microbilogos, bioqumicos y

genticos de este siglo. El enfoque y el punto deinters han variado con la

naturaleza de la propia disciplina y en conjunto han contribuido adesentraarlas bases moleculares del metabolismo bacteriano.Es difcil exagerar la

importancia de la versatilidad metablica bacteriana y de las leyes que

regulansu funcionamiento. Las bacterias son organismos que gozan de una

enorme plasticidadbioqumica, se adaptan con facilidad a cambios ambientales

y son muy tolerantes a situacionesextremas en el medio donde habitan.

Esos microorganismos constituyen, adems, un sistema idealpara el desarrollo

de modelos biolgicos que no encuentra parangn en otros sistemas vivos.Loscambios evolutivos que se producen en las bacterias ocurren de manera


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constante, debido a quese multiplican rpidamente, permiten el estudio de esos

cambios, su control y su imitacin en ellaboratorio.Muchos investigadores se

han mostrado escpticos ante la posibilidad de que las bacterias y

otrosmicroorganismos del suelo crezcan a expensas de hidrocarburos como

nica fuente de energa,aunque esa capacidad parece plenamente

comprobada: a lo largo de miles de aos, los

microorganismos se han visto expuestos a compuestos aromticos naturales

que se han formadopor pirolisis de compuestos orgnicos naturales. El tipo de

aromtico que se forme depender de latemperatura de pirolisis, as, a

temperaturas elevadas (2000 grados Celsius) se producen,preferentemente,

hidrocarburos policclicos no sustituidos, a temperaturas intermedias (800

gradosC), hidrocarburos con sustituciones alqulicas, y, a bajas temperaturas

(150 grados C), lospetrleos.La estrategia seguida por los microorganismos

consista en desestabilizar el anillo aromticomediante la introduccin de dos

grupos hidroxilo. As, el compuesto pasa a ser susceptible deataque enzimtico

para rendir formas asimilables del carbono.Desde el punto de vista

termodinmico, y en las condiciones actuales de la tierra, todos loscompuestos

orgnicos son inestables y tienden a su forma ms estable, que es el

anhdridocarbnico (CO2) en situacin aerobia o el metano (CH4) en un

ambiente anaerobio, o carente deoxgeno.Un compuesto recalcitrante es txico

para los microorganismos, presenta estructuras qumicasmuy estables y

resistentes al ataque biolgico o posee elementos estructurales que raramente

seencuentran en la naturaleza. En general, la resistencia de un compuesto

aromtico al ataque por los seres vivos aumenta con el nmero de

sustituyentes que tenga, cualquiera que sea sunaturaleza qumica. La

degradacin de aromticos ocurre en dos fases: la primera consiste enlaactivacin del anillo mediante la introduccin de dos grupos hidroxilo, la

segunda, en la fisin oruptura del anillo activado. El ejemplo ms sencillo de

activacin del anillo aromtico lo constituyela oxidacin del benceno por la

benceno oxigenasa para producir un dihidrodiol, queposteriormente se oxida a

catecol, ste ltimo compuesto es la verdadera forma activada del anillo.Un

mismo compuesto puede sufrir distintos tipos de ataque que conduzcan a la

forma activada.[11]En algunos casos, los compuestos naturales presentan yaun grupo hidroxilo en su molcula.Acontece eso con el fenol, el cual se oxida a


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catecol por accin de un fenol hidroxilasa. En estoscasos, la preparacin del

anillo para su rotura no slo implica su activacin, sino ambin laeliminacin de

la sustitucin.Uno de los aspectos ms interesantes del metabolismo de los

aromticos lo ofrece la fisin delanillo aromtico, una vez que lleva

incorporados los dos sustituyentes hidroxilo. La rotura del anilloest siempre

catalizada por una dioxigenasa, se denomina fisin orto (tambin, fisin

intradiol),cuando ocurre entre los carbonos 1 y 2 del anillo aromtico, y fisin

meta (fisin extradiol), si seproduce entre los carbonos dos y tres del anillo

aromtico. Los productos que se forman tras lafisin del anillo se transforman

luego, a travs de varios pasos, en compuestos que entran en elmetabolismo

central de la bacteria. [13]Los microorganismos producen una variedad de

biosurfactante, ya sea como parte integral de susuperficie celular o como

molculas liberadas de forma extracelular al medio, estas biosurfactantepueden

mejorar la remocin de hidrocarburos.Los surfactantes qumicos tienen el

potencial de mejorar el acceso de los microorganismos asustratos hidrofbicos,

aunque en algunas ocasiones pueden llegar a inhibirlos. Una de

laspropiedades de los surfactantes qumicos que puede influenciar su eficacia

es la concentracincrtica de micelas (cmc), esta es la concentracin de

surfactante a la cual la tensin superficialalcanza un mnimo y los monmeros

de surfactante se agregan en micelas, el valor del cmc esmuy importante

porque es el valor de surfactante que se debe agregar para obtener

unabiodegradacin mxima. La determinacin de ste valor para un cultivo

mixto es muy compleja, por lo cual se prefiere estudiar el comportamiento de

cultivos puros. [14]La degradacin de aceites normalmente se hace usando la

bacteria Rhodococcus sp.strain I72,esta bacteria posee la facultad de degradar

correctamente tanto aceites nuevos como aceitesusados. Las bacteriasadaptadas a un medio particular deberan tener una mayor eficiencia en

ladegradacin de dicho medio que una que no esta habituada a dicho medio,

por esto es necesarioestudiar por separado el efecto de los microorganismos

en los aceites nuevos y los usados. [13]

4.2 ACEITES NUEVOS

En estos aceites por lo general se encuentran las siguientes gneros de

bacterias: Nocardia,Acinetobacter, Pseudomonas, Ralstonia, Gordono,


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Rhodococcus, Agrobacterium y Debaryomyces.Los microorganismos tienen

capacidad de degradar la mayora de los componentes dehidrocarburos

naturales, especialmente: alcanos saturados e insaturados, monoaromticos

ehidrocarburos aromticos de bajo peso molecular. Los microorganismos

deben estar en contactodirecto con el sustrato para poder degradar el

compuesto orgnico, esto se ve dificultado por lanaturaleza insoluble de la

mayora de las molculas de hidrocarburos. Los mtodos ms comunesde

degradacin se realizan por la adhesin de los microorganismos a gotas de

aceite emulsificado(pseudosolubilizado). Todo intento de mejorar la

degradacin del aceite debe incluir estrategiaspara mejorar el acceso de los

microorganismos a las molculas insolubles. [13]

4.3 ACEITES USADOS

Los microorganismos presentes en los aceites nuevos son muy similares a los

que se encuentranen los aceites usados, estos ltimos presentan una mayor

resistencia a los metales pesados lo quese traduce en una menor capacidad de

degradar los compuestos orgnicos [13]. La forma ms fcilde degradar

completamente estos hidrocarburos es usar degradacin secuencial con

diferentesmicroorganismos. La degradacin secuencial consiste en usar

microorganismos distintos paradegradar el aceite, usando primero de ellos,

luego el producto de ellos se usa como sustrato parael siguiente [15]. La

biodegradacin se determina mediante el uso de TLC-FID, usando hopano

(unhidrocarburo de 30 C) como el estndar interno [16].

4.4 CROMO Y PLOMO

Los metales pesados a concentraciones excesivas tienen un gran impacto en la

estructura de unacomunidad microbiana, su actividad y biomasa. Los efectos

adversos de metales pesados sereflejan en: reducciones en la biomasa y laactividad de los microorganismos, estas bajas en labiomasa y en la actividad

microbiana limitan la descomposicin de compuestos orgnicos por partede los

microorganismos. Una reduccin en la actividad microbiana puede estar

originada por uncambio en la estructura despus de una exposicin a largo

plazo a metales pesados. La presenciade mltiples contaminantes puede

presentar problemas al momento de degradarlos, puesto que

losmicroorganismos resistentes a los contaminantes poseen una habilidadrestringida para degradar contaminantes orgnicos.La relacin entre la


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composicin de la comunidad microbiana y el Plomo y el Cromo, se

realizamediante un anlisis con cido graso fosfolipido (PLFA). Los anlisis por

PLFA muestran que noexiste diferencia en la actividad microbiana para

diferentes concentraciones de Cr o Pb (paraconcentraciones mayores a 2.5mM

y 0.01mM respectivamente). La resistencia de losmicroorganismos a la

presencia del Cr es mucho mayor que al Pb, en el Cr se ha

obtenidocrecimiento de bacterias a 10 mM de Cr mientras que en el Pb el

mximo obtenido es enconcentraciones de 150

M. La presencia de contaminantes con Pb(NO3)2 en adicin al Pb y Cr tiene un

incremento en la actividad microbiana con relacin a Pb y Cr solos, las bases

fisiolgicasde esto son an desconocidas, aunque se sabe que no es debido a

la presencia del nitrgeno.[17]

4.5 PCB

Los bifeniles policlorados se sintetizan por cloracin del bifenil, siendo posibles

209 posibles tiposde PCB. Debido a su naturaleza fsica y qumica

(alta resistencia trmica, inertes qumicamente,)

han sido ampliamente usados industrialmente, y su misma naturaleza ha

llevado a unaacumulacin de estas sustancias, causando problemas de salud

en los organismos contaminados.La mayora de las bacterias que degradan

PCB pertenecen al gnero de las pseudomonas, y todasson obligatoriamente

aerobias.El bifenil es el sustrato ms usado para el desarrollo de las bacterias

que degradan PCBs debido aque tiene una ruta metablica muy similar a la de

los PCBs. Se han usado otros sustratos para elcultivo de los microorganismos,

debido a la naturaleza txica del bifenil, entre estos sustitutos seencuentra el

cido linoleico. [18]La degradacin de los PCB es un ejemplo de cmo lapolucin por compuestos fabricados por elhombre puede ser manejada por los

microorganismos, y de la increble habilidad de estos deadaptarse a cambios

en el entorno.Una bacteria anaerobia aislada de la baha de Charleston cataliza

la biodegradacin de PCBs, stabacteria es de coloracin negra y textura

gelatinosa. Dichas bacterias son las primeras que se hanencontrado capaces

de romper los enlaces de cloro en posicin otro- de los bifeniles, la

distincinyace en el potencial de una completa degradacin de desechos conPCBs.El crecimiento de estas bacterias se monitorea midiendo el cambio en la


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densidad ptica a 600nm,y se mide el crecimiento de alcohol usando un

cromatgrafo de gases.La presencia de bromo-sulfuro de etano (BES),

neomicina, estreptomicina y amficilina inhibe elcrecimiento de la bacteria,

aunque el 2, 3, 4, 5- cloro-bifenil se degrada en presencia de

pequeascantidades de BES. [19]

4.6 MEZCLA DE MICROORGANISMOS

Los productos de los aceites minerales pueden ser degradados por el uso de

microorganismos. Lapseudomonas putida y el geotrichium candidum puestos

en una proporcin de 5:1 hasta 1:1degradan aceites usados provenientes de

bases lubricantes minerales. La mezcla de estosmicroorganismos no es toxica,

ni patolgica para los humanos.La pseudomonas putida es un contaminante

comn del suelo, el agua y las plantas. Se encuentracon frecuencia en las

cercanas de los hospitales. Es gram negativa, de forma alargada y

demetabolismo aerobio.El geotrichium candidum es un contaminante comn de

la leche y de las aguas negras.La mezcla de microorganismos se prepara en

un liquido con una concentracin de 1g/L 10g/L deuna mezcla de

pseudomonas putida y geotrichium candidum en proporcin de 5:1 hasta 1:1,

elliquido debe contener adems del medio de cultivo necesario la presencia de

nitrgeno y fsforo.ste liquido constituye el inoculo, despus de preparar la

mezcla se procede a poner el inoculo encontacto con el aceite usado en una

proporcin de 1:1, la solucin debe tener un pH entre 4.5 y7.5, la

biodegradacin debe realizarse en un rango de temperaturas entre 5 C y 35

C, durante elproceso se debe alimentar constantemente nitrgeno, cuidando

que la relacin de carbononitrgeno no supere 100:1 ni sea inferior a 10:1. La

biodegradacin requiere de aproximadamenteuna semana. Si sea desean

obtener productos intermedios (diferentes al dixido de carbono) sedeberealizar la curva de calibracin pertinente. La efectividad del mtodo aumenta

con el aumentodel tiempo de incubacin, con efectividades mayores al 80% de

aceite degradado para periodosmayores de 90 das. [20]

4.7 BIOLIXIVIACIN

Es un proceso en el cual se emplean microorganismos para recuperar metales

como cobre y orodesde los minerales que los contienen. El vanadio y sus

derivados se encuentran presentes en elaceite usado debido a impurezasprovenientes del combustible o posible aceite quemado. Lasbacterias


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Acidithiobacillus [21] y Shewanella oneidensis [22] tienen la capacidad de

reducir anaerobiamente el vanadio, incrementando su solubilidad. La bacteria

Acidithiobacillus es una

bacteria que oxida el sulfuro el cual reacciona con el vandanio (V) y ste se

reduce a vanadio (IV).Al reducirse el vanadio su toxicidad disminuye y su

solubilidad en el aceite aumenta, mientras quela Shewanella oneidensis reduce

el vanadio directamente. [21, 22]

5. CONCLUSIONESPrevio a la realizacin de una biodegradacin de aceites es necesario la

caracterizacin del tipo deaceite que se va a emplear, porque los

contaminantes presentes en el aceite dependen de diversosfactores y no sern

iguales en todos los casos, por lo cual puede que se requiera algn paso

extraen la biodegradacin.Los mtodos de biodegradacin de aceites son poco

usados de forma industrial debido a lasdificultades de trabajar en continuo con

una gran diversidad de microorganismos, esto podrasolucionarse combinandolos mtodos fsico-qumicos y los biolgicos, de esta forma es posibletrabajar

con una sola clase de microorganismos y as evitar los inconvenientes de

trabajar con unagran cantidad de estos.Los mtodos de biodegradacin en

serie [14] a pesar de tener rendimientos similares a los demezcla de

microorganismos, son ms recomendables debido a que en ellos no se

presentacompetencia, ni ninguna otra relacin entre los microorganismos.


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