Material y métodos de una investigación

II. Material y métodos

2.1. Material de estudio

El material de estudio en la investigación lo constituye el efluente cianurado del proceso de biotratamiento, que se caracteriza por tener altas concentraciones de cianuro y concentraciones bajas de cobre, zinc y oro, cuya la finalidad del método es reducir la concentración de cianuro existente al mínimo para poder pasar los controles medioambientales dados y que no presente problemas para la sociedad.

Respecto al efluente cianurado se le puede caracterizar como cuna de millones de microorganismos los cuales viven en ese medio pero su velocidad degradativa es demasiada lenta por lo cual el consorcio bacterial criado tendrá las mismas características en condiciones del medio pero diferentes en poder degradativo.

El tamaño de muestra está basado en un diseño bifactorial con dos réplicas utilizando a la concentración de bacterias (bact./mL) y temperatura como variable independiente, con tres niveles (10000; 20000; 30000) bact./mL y (25; 50; 75) ºC respectivamente; y con el grado de recuperación (%) como variable dependiente, lográndose obtener un tamaño de muestra de 18 pruebas a realizar (Ver cálculos en Anexo A). La matriz de la toma de datos se muestra en la siguiente tabla:

Tabla 2.1.

Orden de prueba del diseño experimental Bifactorial.

2.2. Métodos y técnicas

2.2.1. Técnicas.

Para esta investigación se realizó en soluciones ácidas de pH 2,5 con sales necesarias para el crecimiento de las mismas, a esta solución se le denomina 9K. Para determinar las leyes de cabeza se utilizó el método de ensayo al fuego o también llamado fire assay, obteniendo las leyes de oro y plata. Para determinar las leyes de oro y plata de la solución lixiviada, se realizó por absorción atómica.

2.2.2. Instrumentos.

a. Balanza analítica: Marca Sartorius, modelo AX, con una capacidad de 220 gr y exactitud de ± 0,0001. Peso neto aproximado: 4 kg , Dimensiones del plato: [pic 1]

Altura cámara de pesada: 230 mm. ,Dimensiones (A x P x A): 230 x 310 x 330 mm.  

b. Microscopio biológico: Marca Motic, modelo BA310, cabezal trinocular (división de luz = 20/80) objetivos Plano Acromáticos EF-N 4x, 10x, 40x S, 100x aceite S, oculares de campo amplio N-WF10X/20mm, revolver quíntuple inverso, ajuste de enfoque coaxial, platina control derecho y condensador Abbe N.A  0.90 enfocable con diafragma. Los accesorios incluidos son filtro azul de 45mm, aceite de inmersión (5ml), llave Allen hexagonal, cable eléctrico y cubierta.

c. Papel de tornasol para medir pH: Cintas de papel pH para medir el nivel de acidez de la solución bacteriana y de la solución lixiviante.

2.2.3. Procedimiento experimental.

A. Cultivo de bacterias.

Las bacterias obtenidas de efluentes cianurados, tienen que ser acondicionadas y tratadas en soluciones ácidas adecuadas, brindándole los nutrientes necesarios para su desarrollo; la solución en las cuales se cultivan estas bacterias son soluciones con pH 2,5, el cual se logra con ácido sulfúrico, las cuales contienen sales de hierro y nitrógeno.

B. Biodegradación.

Poner en contacto la cantidad de masa bacterial con los efluentes cianurados, para realizar la degradación del cianuro, previamente acondicionado con los parámetros preestablecidos como pH, temperatura, por un periodo de tiempo entre los 10 a 15 días.

C. Evaluación Volumétrica.

Se evalúa o mide el grado del cianuro en el efluente pasado el periodo de tiempo establecido para comprobar la reducción de esta variable, posteriormente a la remediación bacteriana se le agrega mínima cantidad de ácido de caro para ayudar la degradación total.

3. Resultados

La reducción de cianuro con la adición de un agente microbiano y a una cierta temperatura se muestra en la Tabla 3.1, Figura 3.1 y Figura 3.2, donde se observa que a una temperatura de 50 °C y a una concentración de 2000 Células/mililitro, se obtiene un valor máximo de reducción de cianuro igual a 97,63 %, además como las líneas obtenidas no son paralelas esto quiere decir que la interacción de la temperatura – concentración de bacterias, sí muestra una influencia significativa con un nivel de significancia de α = ,05.

Tabla 3.1. Resultados promedios de reducción de cianuro en función de la Temperatura (°C) y la concentración de bacterias.

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Figura 3.1. Variación de la reducción de cianuro en función de la temperatura, manteniendo la concentración de bacterias constante.

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Figura 3.2. Variación de la reducción de cianuro en función de la concentración de bacterias, manteniendo la temperatura constante.

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