TESIS COMPLETA.pdf - El Instituto EspaÃ±ol de OceanografÃa

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Capítulo 3 LAS ⇒ SPC ⇒ Otros productos Así la concentración total de los ácidos sulfofenilcarboxílicos viene dada por: [ SPC] [ SPC] formación − [ SPC] desaparición = donde ⎛ a [ SPC ] = LAS LAS ⎜ − ⎟ formación k ⋅ m⋅cLAS ⋅( bLAS + 1 ⎝ + + ⋅ ⋅ t 1 bLAS 1 bLAS e ) ⎠ a ⎞ ⎛ a k ⋅⎜ 1+ b LAS − 1+ b LAS LAS [ SPC] desaparición = ⎝ c⋅( b+ 1)t ⋅ 1+ b ⋅ e a ⋅ e LAS m⋅cLAS ⋅( bLAS + 1) ⋅t ⎞ ⎟ ⎠ y por tanto, la expresión final para la concentración de SPC en el medio es la siguiente: n ⋅ X 1+ b ⋅ e [ SPC] = X − c⋅( b+ 1 ) ⋅t (4) siendo ⎛ a k ⋅ ⎜ ⎝1+ b a ⋅ e LAS LAS X = − m⋅cLAS ⋅( bLAS + 1) ⋅t LAS 1+ bLAS ⎞ ⎟ ⎠ En esta expresión X representa la concentración total de ácidos sulfofenilcarboxílicos generados a partir de la degradación del LAS en cada instante, y b, c, k, n y m son parámetros de ajuste. Por analogía con el modelo utilizado para la degradación primaria, los parámetros b y c deben representar lo mismo que sus equivalentes en el modelo original, es decir, la relación de microorganismos presentes por unidad de sustrato (h/C 0 ), y la tasa específica de crecimiento de los microorganismos responsables de la degradación de los SPC (velocidad de degradación), respectivamente. Esta expresión es empírica, y el resto de parámetros se han introducido para que conseguir modelizar satisfactoriamente la variación de la concentración de SPC con el tiempo. Los parámetros k, m y n están estrechamente interrelacionados, y pueden explicar variaciones similares en el ajuste. Por tanto, estos parámetros deben ser dependientes entre sí, pero para determinar su relación sería necesario un trabajo microbiológico más preciso y específico. De modo que no es posible obtener conclusiones directas sobre los valores obtenidos para k, n y m, hasta que no se determine lo que representan. A pesar de estas deficiencias, el modelo propuesto es una herramienta de gran interés, ya que nos va a permitir estimar la velocidad de degradación de los ácidos sulfofenilcarboxílicos, considerando su cinética de formación a partir del LAS. 108
Biodegradación del LAS En estos ajustes la concentración total de los ácidos sulfofenilcarboxílicos se expresa en µg·L -1 y el tiempo en horas. Al igual que en los ajustes aplicados para el LAS, se han realizado un máximo de 300 iteraciones y se ha tomado 10 -4 como criterio de convergencia. Los parámetros iniciales utilizados han sido b=0.01, c= 0.01, n=1, m=0.1, y para k ha variado entre 0.3 y 0.8 dependiendo del caso. Todos los ajustes se han realizado utilizando las aplicaciones estadísticas del programa gráfico Sigma-Plot 4.0. En general, los ajustes obtenidos con este modelo son muy satisfactorios con buenos coeficientes de correlación (r 2 >0.9 en la mayoría de los casos) como se mostrará a continuación en las distintas aplicaciones realizadas. B. Efecto de la adición de inóculo Los resultados de los ajustes obtenidos para la modificación del modelo de orden variable se muestran en la tabla 3.16, y como ejemplo se han representado en la figura 3.17 dos casos del ensayo C, uno con inóculo y otro sin inóculo. Los buenos ajustes obtenidos corroboran la validez del modelo para explicar la evolución de la degradación de los SPC. Los ácidos sulfofenil monocarboxílicos generados a partir del C 12 LAS se degradan también con más rapidez en los ensayos que contienen el inóculo (Fig. 3.17). La inoculación asegura la presencia en el sistema de una comunidad de microorganismos adaptados a la degradación del LAS y de sus intermedios de degradación, lo que les permite desarrollar el proceso completo en menos tiempo. Esta tendencia se ha apreciado en todos y cada uno de los ensayos realizados. La concentración de SPC alcanza el máximo después de que se haya degradado al menos la mitad del LAS. En los ensayos con inóculo, que son los que transcurren con mayor rapidez, se ha llegado a detectar una concentración total de SPC que representa entre el 70-80% del LAS inicial. En cambio en el resto de ensayos la máxima concentración detectada constituye menos del 50% del LAS inicial, con una mayor persistencia de los SPC en el medio. La proporción de microorganismos totales presentes por unidad de sustrato ha sido similar en todos los casos, como se puede apreciar por la similitud de los valores obtenidos para el cociente h/C 0 (b+1). Sin embargo, la velocidad de degradación de los SPC es mayor en los ensayos en los que se adicionó inóculo. Este aumento en la velocidad del proceso de degradación en la serie de ensayos C es del 200%, por lo que se constata la mayor capacidad de degradación de los SPC de la flora bacteriana con un 109
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UNIVERSIDAD DE CÁDIZC FACULTAD DE
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