Despliegue de la función calidad para determinar los requisitos de diseño en biopilas experimentales a escala de banco, evaluadas como alternativa resiliente para la degradación de residuos petrolizados

Deployment of the quality function to determine design requirements bench-scale experimental biopiles, evaluated as a resilient alternative for the as a resilient alternative for the degradation of oiled wastes

El Centro de Estudios Ambientales de Cienfuegos, Cuba, desarrolló un proyecto experimental para abordar la contaminación del suelo debido a la liberación de hidrocarburos por el aumento en el uso de petróleo. Se implementó el Despliegue de la Función Calidad (QFD) como una técnica innovadora para determinar los requisitos de diseño de las unidades experimentales que se evaluarían en la degradación de residuos petrolizados mediante diferentes tratamientos de la ecotecnología de biopilas. El proceso implicó cuatro etapas: organización del equipo, selección de la tecnología, implementación del QFD para traducir las necesidades en requisitos de ingeniería y diseminación de los resultados. Durante el QFD, las concentraciones de microorganismos, nutrientes y hidrocarburos en la biopila se identificaron como características clave, acumulando más del 50% de los pesos relativos en la matriz de primer nivel. En el segundo nivel, la concentración inicial de hidrocarburos y los porcentajes de humedad y texturizantes en la mezcla obtuvieron los mayores pesos relativos. Se identificó el porcentaje de texturizantes en la mezcla de la biopila como una oportunidad para reducir costos y mejorar la eficacia de la biorremediación. Los resultados y lecciones aprendidas permitieron establecer protocolos experimentales para el diseño ingeniero y construir un prototipo a escala de banco de las biopilas experimentales para evaluar diversos tratamientos. Este enfoque innovador facilita el desarrollo de soluciones efectivas para la contaminación del suelo debido a la actividad petrolera.

INTRODUCCIÓN

El desarrollo industrial ha traído consigo un aumento en la cantidad de petróleo utilizado (1. Asociado a ello, grandes cantidades de hidrocarburos se liberan anualmente al medio ambiente 2,3. Específicamente, los hidrocarburos del petróleo son una de las principales causas de contaminación del suelo a nivel mundial (4.

Consecuentemente, los suelos contaminados con hidrocarburos presentan diferentes y graves peligros para el medio ambiente y la salud humana (3). De una parte, la presencia de este contaminante en el suelo tiene consecuencias perjudiciales para el ecosistema en general, ya que posee efectos tóxicos directos que provocan cambios en las propiedades químicas y físicas del suelo, como la difusión de oxígeno o la capacidad de contenido de agua. Asimismo, este tipo de contaminación puede causar daños a los organismos vivos debido a la acumulación de contaminantes en los tejidos de animales y plantas, propiciando la muerte o mutación de estos (4). Por otra parte, estos compuestos también representan una seria amenaza para los humanos (2), debido a su potencial genotóxico, mutagénico y carcinogénico.