Tratamiento piloto para la inviabilización en puerto de especies invasoras del agua de lastre

El agua de lastre es un peso muerto requerido para la navegación de las embarcaciones. Estas se convierten en vectores de especies no-nativas, pudiendo causar problemas ecológicos, económicos y de salud pública. Esta investigación realizó ciencia aplicada en búsqueda de una solución en puerto para este problema. Para ello, se hizo un montaje experimental en un centro de testeo de agua de lastre (Países Bajos) y en el Rodadero, Santa Marta (Colombia), lugares influenciados por zonas portuarias a su alrededor. Inicialmente se analizó y caracterizó el agua marina natural del Caribe Colombiano en el Rodadero, teniendo en cuenta: conteos de bacterias (E. coli, Vibrio, Enterococcus), organismos viables de fitoplancton y zooplancton. Se seleccionó un tipo de tratamiento a partir un montaje experimental, datos poblacionales de fitoplancton, zooplancton y bacterias bajo condiciones de un control negativo y 7 tratamientos: desinfección solar (SRAD), radiación ultravioleta (UV), oxidante (H2O2) y los Procesos Avanzados de Oxidación (PAOs): UV/H2O2, UV/TiO2, UV/TiO2/H2O2, and UV/TiO2/H2O2/RAD, cada uno con tres replicas. Se compararon los porcentajes de bacterioplancton organismos muertos después de 2, 4 y 6 horas de exposición a cada tratamiento, encontrando que, dependiendo del grupo de organismos, hay un tratamiento que logra mayor número de individuos muertos. Se encontró que la radiación solar y el H2O2 con [-31.6 a 80.9%] y [0 a 95.4%] de mortalidad respectivamente, no fueron tan eficientes como los PAOs UV/H2O2 y UV/TiO2/H2O2 con eficiencias de [91.26 a 100%] y [83.85 a 100%] respectivamente, proponiendo un diagrama de flujo que no puede prescindir del pretratamiento para retirar el zooplancton, además requiere un reactor anular UV/TiO2/H2O, para la implementación del PAO en los prototipos. Posteriormente, se evaluó el prototipo a escala laboratorio con agua natural en el Atlántico Norte, enriquecido con las poblaciones de Tetraselmis contracta y evaluando parámetros de diseño para posteriormente construir un prototipo piloto, portátil, y móvil de la tecnología desarrollada. Finalmente, se procedió a realizar un registro de patente ante la Superintendencia de Industria y Comercio de Colombia.

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Ships’ ballast water is a dead weight required for safe navigation. This water becomes a vector for invasive species, which can cause ecological, economic and public health problems. This research carried out applied science in search of a port-based solution for this problem. For this, experimental assays were conducted in a ballast water test site in The Netherlands and in the Caribbean Sea (El Rodadero, Santa Marta, Colombia), two locations affected by international shipping. Initially, natural seawater was analyzed and characterized by quantifying numbers of bacteria (E. coli, Vibrio, Enterococcus) as well as viable organisms of phytoplankton and zooplankton, subjected to a negative control and 7 different treatments: Solar disinfection (SRAD), Ultraviolet radiation (UV), oxidant (H2O2) and Advanced Oxidation Processes (AOPs): UV/H2O2, UV/TiO2, UV/TiO2/H2O2, and UV/TiO2/H2O2/SRAD, each one with three replicates. The percentages of dead organisms were compared after 2, 4 and 6 hours of exposure to each treatment. Treatment efficiency defined as the percentage of dead individuals varied among treatments and depended on the group of organisms. In general, SRAD and H2O2 were less efficient in decrease organism numbers, with -31.6 to 80.9% and 0 to 95.4% mortality efficiency. On the other hand, the AOPs UV/H2O2 and UV/TiO2 achieved 91.3 to 100% and 83.85 to 100% efficiency respectively. Based on these results a process diagram is proposed, with a filter stage for zooplankton removal and considerations necessary for its later development. Subsequently, the selected treatment was evaluated with natural seawater from the North Atlantic, enriched with Tetraselmis contracta populations for evaluating design parameters to finally build a mobile prototype and file a patent request.

Ingeniero Químico