La invención se relaciona a la eliminación de desechos industriales y economía circular de la chatarra metálica. En particular, un método que permite biodesintegrar la chatarra metálica industrial, utilizando microorganismos que se alimentan del metal, sin generar residuos contaminantes, siendo un proceso amigable con el medio ambiente, es económicamente rentable, fácil de implementar y de escalar. Este proceso genera dos subproductos: 1) solución intermedia de la solución que Biodesintegra la chatarra metálica, la cual permite eliminar el oxido superficial de una estructura metálica y 2) una solución final altamente oxidante con aplicación en el proceso de hidrometalurgia en la extracción del cobre.

ANTECEDENTES

La generación de los residuos industriales es uno de los graves problemas ambientales por los que el planeta está atravesando, impulsado por la rápida urbanización y el crecimiento de la población. Se espera que la generación anual de residuos a nivel mundial aumente del 70% valorizado con 3.400 millones de toneladas en los próximos 30 años, frente a los 2.010 millones de toneladas en el 2016. Entre los residuos industriales, se encuentra la chatarra metálica (Figura 1), generada por los cementerios de vehículos, industria minera, maquinarias industriales, estructuras de construcción, embarcaciones, contenedores e industria ferroviaria y otros. Estos desechos suelen almacenarse en vertederos, generando un gran impacto en el medioamblente, en la salud de las personas, en la flora y en la fauna, por la dispersión en el ecosistema de partículas metálicas (Fe, Mn, Zn, Cu y Pb) al exponerse a distintas condiciones climáticas, según datos entregados por la Organización Mundial de la Salud (OMS) y la United States Environmental Protection Agency (USEPA).

Los metales pesados son de importancia económica en el uso industrial y los contaminantes más importantes en el medio ambiente. La contaminación ambiental por metales pesados se ha convertido en una seria amenaza para los organismos vivos en el ecosistema (Hrynkiewicz K., Baum C. Application of microorganisms in bioremediation of environment from heavy metáis. Environmental Deterioration and Human Health: Natural and Anthropogenic Determinants. 2014:215-227). La toxicidad del metal es de gran preocupación ambiental debido a su bioacumulación y su no biodegradabilidad en la naturaleza (Wai W. L., Kyaw N. A. K., Nway N. H. N. Biosorption of Lead (Pb ²⁺ ) by using Chlorella vulgaris. Proceedings of the International Conference on Chemical engineering and its applications (ICCEA); 2012; Bangkok (Thailand). Varios metales inorgánicos como el magnesio (Mg), níquel (Ni), cromo (Cr ³⁺ ), cobre (Cu), calcio (Ca), manganeso (Mn) y sodio (Na), así como zinc (Zn) son elementos vitales necesarios en pequeña cantidad para funciones metabólicas y redox. Los metales pesados como el aluminio (Al), el piorno (Pb), el cadmio (Cd), el oro (Au), el mercurio (Hg) y la plata (Ag) no tienen ningún papel biológico y son tóxicos para los organismos vivos (Turpeinen R., Kairesalo T., Haggblom M. Microbial activity community structure in arsenic, chromium and copper contaminated soils. Journal of Environmental Microbiology. 2002;35(6):998-1002. doi: 10.1016/S0168- 6496(03)00232-0).

La contaminación de las aguas superficiales con metales pesados provenientes de actividades industriales, especialmente las de los depósitos de chatarra, ha causado una gran amenaza para la vida humana exponiendo al hombre a una serie de peligros, enfermedades, discapacidades y, en consecuencia, la muerte. Este estudio se centra en los índices de calidad del agua de! depósito de chatarra Gwode-Onirin y Lafenwa con respecto a sus parámetros fisicoquímicos y concentraciones de metales pesados mediante la evaluación del índice de contaminación por metales pesados (HPI), el índice de metales (MI) y el índice de riesgo ecológico potencial (PERl). Weiss (1974), observa que la contaminación del agua subterránea deteriora la calidad del agua necesariamente, lo que resulta en riesgos para la salud pública, Ogbonna et al. (2006) enfatizaron además que afectará negativamente dicha agua para uso doméstico, agrícola, industrial y municipal (Akhilesh et al. 2009).

La investigación de metales pesados es muy esencial según Yahaya et al. (2009), ya que las pequeñas modificaciones en su concentración por encima de los niveles de umbral a factores biogénicos o antropogénicos, conducen a un grave peligro ambiental y a problemas de salud posteriores. Klavins y col. (2000), Tam y Wong (2000), Yuan et al. (2004), Hakan (2006) reiteraron que los metales pesados son contaminantes ambientales graves con tendencia a la toxicidad, longevidad y persistencia en el medio ambiente. La contaminación ambiental por iones de metales pesados surge como resultado de muchas actividades en el medio ambiente. En el sistema del suelo, la contaminación por metales tóxicos se debe tanto a procesos biogénicos (meteorización de minerales) como a actividades antropogénicas (agricultura, quema de combustibles fósiles, industria, depósitos de chatarra, emisión vehicular, minería y procesos metalúrgicos y eliminación de desechos) según lo investigado por Kumar (2005), Biasioli et al. (2008) y Martin at al. (1982) al concluir que la contaminación por metales pesados en el ecosistema suelo-agua-planta es de gran importancia debido a la posible influencia en la cadena alimentaria (Gray et al. 2003).

Los contaminantes de metales pesados podrían ser procesos químicos y biológicos en la naturaleza con un impacto potencial en la salud humana y el bienestar ambiental (Giuliano et al. 2007). La presencia de metales pesados en y alrededor de las áreas urbanas ha sido un área de gran preocupación debido a su naturaleza larga y persistente y a su larga vida biológica dentro del sistema humano cuando se toma. Los efectos negativos debidos a la contaminación por metales pesados en aguas superficiales y subterráneas están bien establecidos por Tumuklu et al. (2007) para el manganeso, el cromo y el zinc que causan neurosis y clorosis, mientras que el níquel, el cobalto y el cadmio dificultan la actividad de los estomas y disminuyen la fotosíntesis en las plantas (P rasad 1995). Se informó que el aluminio, el cobalto, el cobre, el hierro, el plomo, el manganeso, el níquel y el zinc causan peligros potenciales en el agua (Grigalaviciene et al. 2005; Tumuklu et al. 2007; Al-Kashman y Shawabkeh 2009).

Akoto y coi. (2008) en su hallazgo documentó que en la mayoría de ios países en desarrollo, los depósitos de chatarra están aumentando y continuarán expandiéndose desde el rápido crecimiento económico a través del aumento de la población, la industrialización y el aumento de ia motorización. Aunque ia distribución y concentración de metales pesados en agua soluble está bien documentada para varios lugares de países desarrollados, existe una escasez de información de los países menos desarrollados.

El reciclaje de la chatarra contribuiría significativamente a no empeorar el entorno medioambiental actual. Sin embargo, las instalaciones de procesamiento de chatarra, se han Identificado como fuente de emisiones de mercurio (Hg) y otros metales pesados, debido al proceso de fundición. Además, existen ciertos tipos de chatarra que por su naturaleza no pueden ser reciclados debido a la presencia de gases, aceites, gomas, piezas selladas, amortiguadores, material radioactivo, tóxicos, tierra en exceso, trozos de concreto o ladrillos, adheridos, elementos químicos (Cu, Cr, Ni, Sn, P, I, Pb), asbesto, caucho, asfalto y otros polímeros. Todos ellos, en cantidades en exceso, provocan problemas al acero, como bajarle su ductilidad y su soldabilidad. Igualmente, su presencia en la chatarra, hace difícil su manejo al fundirla, quedando presente permanentemente en el acero, inutilizando su aplicación.

Debido a los antecedentes presentados anteriormente, la contaminación del aire, del agua y del suelo por metales pesados irá aumentando debido a que no existe una solución que permita la eliminación total de los contaminantes que generan las chatarras. El reciclado de chatarra es una solución parcial que reutiliza el desecho metálico pero no elimina la contaminación del medio ambiente, ya que en sus procesos de fundición, expulsa grandes cantidades de metales pesados al ambiente. Además, se debe considerar que no todos los desechos metálicos pueden ser reciclados, siendo muchos de ellos almacenados en botaderos, lo cual finalmente contribuye a mantener los altos índices de contaminación ambiental. Actualmente se han desarrollados tecnologías que permiten eliminar la contaminación por metales pesados del suelo, utilizando microorganismos en el procesos, como lo describe Kapahi y Sachdeva (2017). Sin embargo esta solución se aplicable una vez que el metal pesado ya se encuentra en la superficie del suelo, proceso denominado Biorremediación (Mycoremediation potential of Pleurotus species for heavy metáis: a review. 2017)

A pesar de que no se identificaron documentos que describan un método y/o producto utilizado para la biodeslntegración de la chatarra metálica, a continuación, se describen algunas revisiones de patentes que utilizan métodos y/o dispositivos para reciclar y reutilizar la chatarra metálica.

El documento WO2015099529 describe un método para procesar chatarra de acero que contiene asbesto en productos útiles, productos que pueden manejarse de manera segura. De acuerdo con la presente invención, la chatarra de acero que contiene amianto se funde en un horno, lo que da como resultado la destrucción de las fibras de amianto. Se ha encontrado posible llevar a cabo tal proceso de una manera económicamente viable. De acuerdo con la invención, el acero que contiene amianto se calienta a alta temperatura para que el acero se derrita. Como resultado, el asbesto se convertirá en material inofensivo, lo que permite un manejo y procesamiento seguro de los productos resultantes.

El documento WO2016125115 describe una planta y un método para recuperar metales y/u óxidos metálicos a partir de residuos de procesos industriales, en particular residuos de productos de refinación de petróleo (residuos de refinería)

El documento WO2018137957 se refiere a un método para detinning chatarra de acero, que comprende los siguientes pasos: proporcionar chatarra de acero estañado contaminada orgánicamente, limpiar la chatarra de acero estañado contaminada orgánicamente de manera que se obtenga una chatarra de acero estañado limpia, en que la chatarra está expuesta a una atmósfera inerte que contiene azufre, de modo que se forma una fase de estaño-azufre en la superficie de la chatarra de acero, separando la fase de estaño-azufre de la chatarra de acero, de modo que una fracción de estaño-azufre y una fracción de chatarra de acero desestañada adquirido.

El documento DE29821781 se refiere a un dispositivo para la producción de metal no ferroso a partir de artículos que consisten o contienen metal ferroso y no ferroso, el dispositivo comprende un horno para calentar el artículo a una temperatura de separación situada entre las temperaturas de fusión del metal ferroso y no ferroso y un dispositivo colector para recoger del metal fundido no ferroso.

El documento CN109870019 describe una línea de producción de tratamiento de secado a alta temperatura de chatarra de acero que contiene aceite. La línea de producción de tratamiento de secado a alta temperatura comprende una trituradora, un sistema de alimentación, un horno de calentamiento, un sistema de descarga, un sistema de tratamiento de humo y un sistema de control; el sistema de alimentación y el sistema de descarga están conectados con el sistema de control, y una tubería de gas residual está dispuesta entre el horno de calentamiento y el sistema de tratamiento de humo; el sistema de tratamiento de humo comprende un eliminador de polvo de sedimentación, una torre de enfriamiento y un dispositivo electrostático; y el eliminador de polvo de sedimentación y el horno de calentamiento están conectados a través de la tubería de gas residual. La línea de producción de tratamiento de secado a alta temperatura adopta un conjunto completo de tecnología y dispositivo que toma una tecnología de secado y lavado a alta temperatura como núcleo, integrando los sistemas automáticos de alimentación y descarga y el sistema de tratamiento de humo a alta temperatura y se utiliza para una limpieza eficiente y limpia y el tratamiento automatizado de los lotes grandes y medianos de chatarra de acero que contiene aceite, se logra el secado automático por lotes, la eficiencia de secado es alta, se evita efectivamente la contaminación ambiental, se elimina el peligro potencial para la seguridad, se desarrolla el desarrollo de la industria de remanufactura de automóviles promovido, y los daños sociales causados por los residuos de automóviles se eliminan en cierta medida.

El documento CN109870019 describe una línea de producción de tratamiento de secado a alta temperatura de chatarra de acero que contiene aceite. La línea de producción de tratamiento de secado a alta temperatura comprende una trituradora, un sistema de alimentación, un horno de calentamiento, un sistema de descarga, un sistema de tratamiento de humo y un sistema de control; el sistema de alimentación y el sistema de descarga están conectados con el sistema de control, y una tubería de gas residual está dispuesta entre el horno de calentamiento y el sistema de tratamiento de humo; el sistema de tratamiento de humo comprende un eliminador de polvo de sedimentación, una torre de enfriamiento y un dispositivo electrostático; y el eliminador de polvo de sedimentación y el horno de calentamiento están conectados a través de la tubería de gas residual. La línea de producción de tratamiento de secado a alta temperatura adopta un conjunto completo de tecnología y dispositivo que toma una tecnología de secado y lavado a alta temperatura como núcleo, integrando los sistemas automáticos de alimentación y descarga y el sistema de tratamiento de humo a alta temperatura y se utiliza para una limpieza eficiente y limpia y el tratamiento automatizado de los lotes grandes y medianos de chatarra de acero que contiene aceite, se logra el secado automático por lotes, la eficiencia de secado es alta, se evita efectivamente la contaminación ambiental, se elimina el peligro potencial para la seguridad, se desarrolla el desarrollo de la industria de remanufactura de automóviles promovido, y los daños sociales causados por los residuos de automóviles se eliminan en cierta medida.

El documento CN109746225 describe una máquina de limpieza de chatarra que comprende una carcasa, un puerto de soplado, una caja colectora de chatarra, una primera válvula reguladora de presión, una segunda válvula reguladora de presión, una válvula neumática, una interfaz de pistola de soplado de polvo, una pistola sopladora de polvo, un motor neumático, cuchillas giratorias y un tubo de admisión. La carcasa tiene forma cuadrada, la parte superior de la carcasa está provista del puerto de soplado, el interior de la carcasa está provisto del motor neumático, las cuchillas giratorias y la caja de recolección de chatarra, el motor neumático está ubicado debajo del puerto de soplado , el motor neumático y las cuchillas giratorias están conectados, la caja colectora de chatarra se instala en la parte inferior de la carcasa, y la caja colectora de chatarra se inserta en la carcasa desde la superficie exterior de un lado de la carcasa en forma de cajón; y la primera válvula reguladora de presión, la segunda válvula reguladora de presión y el tubo de admisión están incrustados en la superficie externa del otro lado de la carcasa, el tubo de admisión está instalado entre las dos válvulas reguladoras de presión, la válvula neumática está instalada en la admisión tubería, y la tubería de admisión está conectada con las válvulas reguladoras de presión izquierda y derecha para guiar el gas externo hacia las válvulas reguladoras de presión.

La presente invención permite salvar las dificultades al comienzo mencionadas, al describir un proceso que biodesintegración la chatarra metálica utilizando una solución biológica, la cual no genera residuos contaminantes, es un proceso amigable con el medio ambiente, es económicamente rentable, fácil de implementar y de escalar. Esta solución permite desintegrar la chatarra metálica en más de un 60%, permitiendo la eliminación total del desecho industrial, utilizando un consorcio RGM 2972 del 16 de Octubre de 2019 (Colección Chilena de Recursos Genéticos y Microbianos) bien adaptado a condiciones de alta tolerancia a sulfato ferroso (FeSO ₄ ) y sulfato férrico (Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ ). Además la presente invención se caracteriza por disponer de dos soluciones más: 1) una solución intermedia, la cual permite eliminar el oxido superficial de una estructura metálica y 2) una solución final altamente oxidante con aplicación en el proceso de hidrometalurgia en la extracción del cobre. En cambio, las otras patentes usan diferentes procedimientos físicos y/o químicos que reutilizan la chatarra metálica, sin eliminar la contaminación de los metales pesados al ambiente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención resuelve el problema antes mencionado mediante un consorcio de microbiano autótrofos con la capacidad de tolerar altas concentraciones de sulfato ferrosos y sulfato férrico para biodesintegra la chatarra metálica en una solución acida. Se aisló el consorcio microbiano y se cultivo en un medio quimiolitoautótrofos (9K) y luego se analizó por microscopía confocal y electrónica (STEM). Se determinó la diversidad filogenética mediante PCR-DGGE y secuenciación, para finalmente evaluar su tolerancia al sulfato ferrosos (FeSO ₄ ) y sulfato férrico (Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ ) y la efectividad en el proceso de biodesintegración de la chatarra metálica en más de un 60%, permitiendo la eliminación total del desecho industrial. La adaptación del consorcio microbiano RGM 2972 del 16 de Octubre de 2019 (Colección Chilena de Recursos Genéticos y Microbianos, a las diferentes concentraciones de al sulfato ferrosos (FeSO ₄ ) fue de forma gradual (30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 hasta sobrepasar los 180% p/v) a un pH 1 ,0 a 3,5, a una agitación constante que varia entre 50 a 200 rpm, manteniendo una temperatura de 25ºC ± 5ºC, hasta que cada adaptación llegue a un crecimiento bacteriano sobre 10 ⁸ células/ml.

Los resultados indicaron que el consorcio bacteriano esta conformado por filotipo relacionados a especies del genero Leotospirillum, siendo capaces de crecer en todos los rangos de sulfato ferroso (FeSO ₄ ) y sulfato férrico (Fe2(SO ₄ )3) evaluado, tolerando concentraciones de (FeSO ₄ ) y (Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ ) sobre el 180% p/v en el medio de cultivo 9K, alcanzando una población sobre 10 ⁸ células/ml en cada adaptación. Se realizaron dos pruebas experimentales para determinar el grado de biodesintegración de la chatarra metálica en presencia del consorcio bacteriano adaptado.

• La primera prueba consistía en determinar la biodesintegración de la chatarra metálica en el medio de cultivo 9K, adicionando el inoculo de bacterias adaptadas. El consorcio fue capaz de biodesintegrar la chatarra metálica en 5%, 15%, 19%, 21%, 25%, 29% del peso total de la chatarra metálica, en 7 días. El consorcio fue capaz de eliminar la oxidación superficial de la chatarra metálica, debido a la biodisponibilidad de su fuente de energía (FeSO ₄ ), el cual debían de obtener directamente de la chatarra metálica, aumentando el tiempo de la desintegración del metal.

• La segunda prueba consistía en determinar la biodesintegración de la chatarra metálica en el medio de cultivo 9K enriquecido con altas concentraciones de sulfato ferroso (FeSO ₄ ), adicionando el inoculo de bacterias adaptadas, posteriormente se estero a que todo el (FeSO ₄ ) se transformara en (Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ )· El consorcio fue capaz de Biodesintegrar la chatarra metálica en 15%, 30%, 40%, 50%, 58%, 62% del peso total de la chatarra metálica, en 7 días. El consorcio fue capaz de Biodesintegrar su peso en un 50% en tan solo 5 días de experimentación. Lo anterior fue posible debido a que la estructura de la chatarra metálica fue atacada de forma directa por la acción de las bacterias adaptadas y forma indirecta por la acción (Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ ). La biodesintegracion de la chatarra metálica en presencia de las bacterias caracterizadas en la presente invención genera un producto final altamente oxidante, el cual puede ser utilizado en el proceso de hidrometalurgia, en la extracción de cobre, comunmente llamo proceso de biolixiviacion del cobre o lixiviación biológica del cobre.

Así, la presente invención se refiere a un método para Biodesintegrar la chatarra metálica en un medio de cultivo 9K enriquecido con sulfato ferroso (FeSO ₄ ) y usando un consorcio de bacterias tolerantes al sulfato ferroso (FeSO ₄ ) y sulfato férrico (Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ ) - número de acceso del Banco de Recursos Genéticos y Microbianos, Chile, RGM 2972 del 16 de Octubre de 2019 (Colección Chilena de Recursos Genéticos y Microbianos, que comprende especies del género Leotospirillum.

El consorcio - número de acceso del Banco de Recursos Genético Microbianos, Chile, RGM 2972 del 16 de Octubre de 2019 (Colección Chilena de Recursos Genéticos y Microbianos, que comprende especies del género Leotospirillum, tiene la capacidad de crecer en un medio de cultivo 9K enriquecido con una alta concentración de sulfato ferroso (FeSO ₄ ) para su desarrollo celular; oxidando el Fe ⁺² a Fe ⁺³ y a su vez tolerando las altas concentraciones del sulfato férrico (Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ ) generado, produciendo una solución que Biodesintegra la chatarra metálica e más del 60% del peso total del metal en 7 días.

BREVE DESCRIPCION DE FIGURAS

Figura 1. Chatarra metálica, causante de la contaminación ambiental.

Figura 2. Fotografías de los puntos de muéstreos en el campo geotermal El Tatio-Chile. Imagen del lado Izquierdo, caracteriza la muestra tomada desde los bordes de los estanques o pozas de agua y la imagen del lado derecho, caracterizas la toma de muestra obtenida desde los canales de salida. Figura 3. Imagen que representa el crecimiento del consorcio bacteriano inicial que fue crecido en medio 9K.

Figura 4. Visualización microscópica de las células que fueron tratadas con la tinción de Gram, para identificar el tipo de bacterias presentes en la muestra (bacterias Gram positivas o Gram negativas).

Figura 5. Se utilizo un microscopio confocal electrónico (STEM), la realizar la observación del inoculo bacteriano adaptada a altas concentraciones de sulfato ferros (FeSO ₄ ) y sulfato férrico (Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ ) , destacando la presencia de bacilos móviles en medio liquido.

Figura 6. Resultados de biodesintegración del Metal por efecto bacteriano adaptado a a altas concentraciones de sulfato ferros (FeSO ₄ ) y sulfato férrico (Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ ). M1 : Representa el control negativo y se visualiza el efecto obtenido con el medio de cultivo 9K en un ambienta acido, M2: Representa el análisis experimental 2 en donde se utilizó el medio de cultivo 9K en medio acido, el cual contenía el inoculo bacteriano adaptado a altas concentraciones de sulfato ferros (FeSO ₄ ) y sulfato férrico (Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ ), en donde la chatarra metálica fue sumergida totalmente en esta solución y M3: Representa el análisis experimental 3 en donde se utilizó el medio de cultivo 9K enriquecido con sulfato ferroso en medio acido, se agrego el inoculo bacteriano bacteriano adaptado a altas concentraciones de sulfato ferros (FeSO ₄ ) y sulfato férrico (Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ ) y se espero a que el medio de cultivo se oxidara, posteriormente la chatarra metálica fue sumergida totalmente en esta solución.

Figura 7. Describe la recuperación de cobre total obtenida en 6 pruebas experimentales realizadas en columnas de 1 ,5 metros de altura, en donde las pruebas son: Columna 1 y 2 representan los controles negativo, las columnas 3 y 4 representan las pruebas experimentales en donde se adiciona inoculo bacteriano (inoculo 1), en el proceso de aglomerado del mineral, cuyas bacterias se utilizan tradicionalmente en el proceso de lixiviación biológica y las columnas 5 y 6 representan las pruebas experimentales en donde de agrega la solución obtenida después del proceso de biodesintegración de la chatarra metálica, la cual contiene bacterias adaptadas a a altas concentraciones de sulfato ferroso (FeSO ₄ ) y sulfato férrico (Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ ), además cuya solución posee una alta concentración de sulfato férrico (Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ ) (Inoculo 2). Descripción Detallada de la Invención

Existe una creciente preocupación pública por ¡a posible acumulación de metales pesados en el suelo, debido al rápido desarrollo industrial. En un esfuerzo por describir el estado de las contaminaciones del suelo por actividades industriales, Kabir et al. (2012) examinaron y revisaron datos relevantes informados por muchos estudios. Los resultados indican que los suelos fueron contaminados más significativamente por metales como el plomo, zinc, cobre y cadmio. Si las especies dominantes son evaluadas por la concentración media más alta observada para diferentes tipos de industria, ios resultados se agrupan en Pb, Zn, Ni, Cu, Fe y As en las industrias de fundición y producción de metales, Mn y Cd en la industria textil, y Cr en la industria de! cuero. En la mayoría de ios casos, se encontró que ios niveles de metal en las áreas estudiadas excedían los niveles de las pautas de regulación comunes aplicadas por muchos países. El índice de geoacumulación, calculado para estimar el enriquecimiento de las concentraciones de metales en el suelo, mostró que el nivel de contaminación por metales en la mayoría de las áreas estudiadas es significativo, especialmente para Pb y Cd. Por lo tanto, es importante mantener un monitoreo sistemático y continuo de metales pesados y sus derivados para manejar y suprimir dicha contaminación.

Entre los residuos industriales, se encuentra la chatarra metálica, generada por los cementerios de vehículos, industria minera, maquinarias industriales, estructuras de construcción, embarcaciones, contenedores e industria ferroviaria y otros. La chatarra metálica procedentes de los vehículos fuera de circulación no presentan materiales reutilizables y no se otorga ningún tipo de tratamiento a esta basura generada por las unidades que ya no se utilizan. Desafortunadamente, todas las ciudades poseen lugares específicos donde se arrojan cantidades enormes de chatarra. De esta manera, los depósitos de chatarra se convierten en un punto de contaminación muy importante. Además, no sólo se encuentran los vehículos detenidos sino también los automóviles desmantelados que no reciben ningún tipo de tratamiento, generando así grandes cantidades de basura contaminante. La principal causa de contaminación es la exposición que esta chatarra tiene y la cantidad de años que lleva allí. Estos restos de automóviles se oxidan y dañan la tierra. Lo mismo sucede si esta chatarra oxidada tiene contacto con el agua. Cuando esta chatarra comienza su proceso de oxidación, se forman partículas de plomo y mercurio y tardan cientos de años en descomponerse. Lamentablemente, las cantidades de chatarra que se producen en el mundo son extremadamente elevadas y aún no existe ningún tratamiento para este problema. Sólo un 43% de la chatarra es reciclada de los casi mil millones de toneladas producidas cada año. En el proceso de reciclado, la chatarra metálica contaminada deberá de pasar por un tratamiento previo con la finalidad que la Reciclar la chatarra colabora en evitar que la contaminación empeore y se previene el envenenamiento del agua, suelo y aire por el contacto con alguno de los metales oxidados.

Otra causa de contaminación a causa de recuperar la chatarra metálica son los baños de Decapados, el proceso de decapado tiene como objetivo eliminar la superficie de la pieza metálica los óxidos metálicos, la cascarilla de fabricación, el óxido de recocido y el orín para que queden las piezas perfectamente limpias. La mayoría de las cubas de decapado contienen, inicialmente, ácido clorhídrico diluido al 14-16% en peso. Pero a medida que el baño se va utilizando, la concentración de ácido clorhídrico va disminuyendo, hecho que obliga a realizar adiciones periódicas de ácido para que no decaiga de forma significativa la velocidad de decapado. El sistema se mantiene así hasta que se alcanza el límite de solubilidad del cloruro ferroso (FeCl ₂ ) en el propio ácido clorhídrico, momento en el que el baño está agotado y no es posible seguir decapando. El baño agotado contiene una concentración de hierro Igual o superior a 140-150 g/L y debe ser renovado por un baño fresco. En aquellos casos en los que la industria realiza procesos de galvanizado en caliente, el baño agotado además de hierro también contiene elevados niveles de zinc (entorno a 25 g/L).

La contaminación producida por los baños de decapado en la limpieza de láminas metálicas con ácidos y bases, considerados tóxicos, nocivos y peligrosos para la salud, infraestructuras y medioambiente se ha incrementado considerablemente en estos últimos años. Los metales pesados como zinc, cromo, y cobre que se acumulan en los baños de decapado se consideran teóricamente como sustancias suspendidas y son considerados como otra problemática por la grave contaminación ambiental, que producen (C. Frías and O. Pérez, “Recuperación de ácidos y metales en baños agotados del decapado de aceros” Revista de Metalurgia, vol. 34, pp. 427- 431 , 1998). En la limpieza de las superficies de las láminas metálicas, el aceite ISO 68 presenta la mayor contaminación promedio en hidrocarburos con 2200,4 ppm a un ángulo de contacto promedio de 16,53°. El aceite ISO 220 presenta una mayor contaminación promedio de monóxido de carbono al 0,51% y de dióxido de carbono al 0,38%.

Debido a todos los problemas de contaminación ambiental generados en el mal procesos de reciclado de la chatarra metálica, la exposición de los metales pesados en el proceso de fundición, la acumulación de la chatarra metálica durante años, los baños de decapado en el procesos de limpieza de láminas metálicas, para su reutilización y otros procesos, son los responsables del grave problema de contaminación ambiental que sufre nuestro planeta y que en la actualidad no exista tecnología que pueda eliminar de forma biológica este problema. Debido a esto, la presente invención se refiere a una solución biotecnológica capaz de Biodesintegrar la chatarra metálica para evitar este tipo de contaminación.

En el proceso de biodesintegración interviene un consorcio de bacterias capaces de desintegrar la chatarra metálica, estos microorganismos se caracterizan por ser autótrofas, aeróbicas y quimiosintéticas. Esta última característica, las hace capaces de biooxidación del hierro metálico. (Souza et al., 2007). La capacidad autótrofa les permite sintetizar sus componentes celulares a partir de compuestos inorgánicos, como la fijación del dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera. Se alimentan de los minerales de los que obtienen energía y realizan esta tarea como parte de sus procesos metabólicos. T ambién se caracterizan por ser organismos que viven en condiciones extremas (extremófilos): pH ácido y altas concentraciones de metales (Salo-Zieman et al., 2006). Todas estas características les confieren la clasificación de bacterias quimilitoautotróficas oxidantes hierro (Salo-Zieman et al., 2006).

Cada especie de bacteria tiene distintos requerimientos nutricionales como fuentes energéticas (Tabla 1), por lo que un consorcio de bacterias podría resultar más beneficioso en el proceso de biodesintegración. Tabla 1. Bacterias de mayor desarrollo en condiciones de biooxidación

El papel que juegan los factores ambientales, biológicos y fisicoquímicos, sobre el crecimiento y desarrollo de las bacterias es fundamental en el rendimiento de la biodesintegración. El control de estos factores es muy Importante para asegurar las condiciones óptimas de pH, humedad, temperatura, nutrientes, fuentes de energía que deben de existir junto con la ausencia de Inhibidores, que permitan obtener el máximo rendimiento de la biodesintegración.

Los factores que influyen en la respuesta de los microorganismos encargados de la biodesintegración son:

• pH: El pH en valores 1 ,5 a ,2,5 es óptimo para el desarrollo de bacterias acidófilas, variaciones por encimas o por debajo del rango de pH 1 ,5 a 2,5 hacen que se inhiba el crecimiento bacteriano.

• Oxígeno y dióxido de carbono: El oxígeno es importante para permitir la oxidación de sustratos reducidos y de esta forma los microorganismos obtienen la energía para sobrevivir. El aire aporta el oxigeno (O2) y dióxido de carbono (CO2), este último es importante porque constituye como fuente de carbono necesario para la oxidación.

• Nutrientes: como todos los seres vivos estos microorganismos requieren de fuentes nutricionales para su óptimo desarrollo, proveniente de la misma chatarra metálica.

• Fuente de energía: los microorganismos utilizan como fuente primarla de energía el ion ferroso. En la biodesintegración de la chatarra metálica, ión ferroso (Fe ⁺² ) es extraído biológicamente, por ello no es necesario añadirlo.

• Temperatura: Los microorganismos se clasifican según el rango de temperatura en el cual pueden sobrevivir. Así las bacterias mesófilas sobreviven en un rango de temperatura óptimo entre 30-40°C, las bacterias moderadamente termófilas sobreviven a una temperatura cercana a los 50°C, y las bacterias extremadamente termófilas sobreviven a una temperatura superior a los 65°C. Si la temperatura del medio en que se encuentren los microorganismos es menor a 5°C, se vuelven inactivos volviendo a cumplir su función si aumenta la temperatura, pero si la temperatura del medio sobrepasa el óptimo, los microorganismos se mueren (Nagpal et al., 2007 y Murr et al., 2008)

• Potencial redox (Eh): La oxidación de las especies reducidas depende de la transferencia de electrones, por lo tanto influye en el metabolismo de la bacteria. De esta manera, la medida del potencial es un indicador de la actividad microbiana, mientras mayor sea el potencial medido, mayor será la actividad microbiana. El potencial óptimo es de 500 a 800 mV.

En el proceso de biodesintegración utilizando las bacterias descritas en la presente invención, es utilizado para eliminar la chatarra metálica, cuyo desecho es generado debido a que ha llegado a su vida útil, la estructura metálica a pasado por un proceso corrosivo destructivo y funcional de la pieza ocasionando la eliminación de la estructura. El procesos de corrosión es definido como un proceso destructivo que ocasiona un deterioro en el material como resultado de un ataque químico provocado por el medio ambiente.

Las formas más comunes en la que se genera la corrosión es por medio de una reacción química, los que de nombran a continuación:

• Reacción de Oxidación: se generan electrones a partir de un metal que tiene electrones libres.

• Reacción de Reducción: consiste en el consumo de los electrones generados en la reacción de oxidación.

• Reacción Global: la reacción de oxidación que es en la cual se generan electrones y la reacción de reducción que es en la cual se consumen, deben de ocurrir al mismo tiempo y al mismo nivel para que se lleve a cabo la reacción electroquímica.

Debido a que la corrosión es el resultado de una reacción química, existen diversas condiciones que afectan la cantidad de corrosión que adquiere un elemento, entre estas condiciones se encuentran: la temperatura, tipo de ambiente, los esfuerzos a los que esta sometido el elemento y la erosión. A continuación se describen las diferentes formas que se presentan la corrosión en el metal:

1. Corrosión por ataque uniforme: caracterizado debido a que se presenta como resultado de una reacción electroquímica o química en toda la superficie del material, que ha sido expuesto a un ambiente corrosivo. Este ataque representa el mayor problema de corrosión que presentan los metales.

2. Corrosión Galvánica: se presenta debido a que dos metales en contacto con diferentes potenciales electroquímicos son expuestos a un medio ambiente corrosivo. Esto se debe principalmente a la relación entre el área del ánodo y del cátodo. Si la relación del área del ánodo es muy grande en relación al área del cátodo, la corrosión es rápida. Si la relación del área del ánodo es pequeña en relación al área del cátodo, el ataque corrosivo se presenta en forma lenta.

3. Corrosión por Picadura: este tipo de corrosión se encuentra en área especifica, esto es que al ataque se presenta solo en ciertas zonas del material y produce hoyos o picaduras.

4. Corrosión por Hendiduras: tipo de corrosión electroquímica localizada que ocurre en aquellos espacios (hendiduras) que se forman al unir dos materiales , de igual forma se presentan en lugar donde se estanque algún tipo de solución o liquido.

5. Corrosión ínter granular: tipo de corrosión localizada que ocurre en las fronteras de grano del material. En condiciones normales, si un metal sufre de corrosión uniforme, las fronteras de grano solo serán un poco mas reactivas que la matriz, pero bajo otras condiciones, las fronteras de grano pueden ser muy reactivas, lo que resultaría en una corrosión ínter granular que traería como consecuencia la perdida de resistencia del material e incluso desintegración de las fronteras de grano.

6. Corrosión por esfuerzo: se presenta cuando el material esta sometido a cierto esfuerzo en un ambiente corrosivo, lo que ocasiona que el material se rompa o se fracture.

7. Corrosión por erosión: aceleración que presenta el proceso de corrosión en un material debido a una sustancia corrosiva en movimiento sobre el material.

8. Corrosión por ataque selectivo: su principal característica, solo uno de los elementos que forman la aleación es atacado preferencialmente. 9. Corrosión por ataque Bacteriano: este tipo de corrosión no se describe en la bibliografía, pero sin embargo se describe en la presente solicitud de patente. Este tipo de corrosión se debe a la exposición del metal sobre una solución rica en bacterias que oxidan el metal de forma directa (bacteria se alimentan de la composición química del metal) y forma indirecta (corrosión por erosión) debido a que la solución bacteriana es altamente oxidante y por efecto químico genera la corrosión del metal. Este tipo de corrosión es muy acelerado por el efecto directo que generan las bacterias presentes en la solución oxidante, generando una solución altamente oxidante.

Por lo anterior, cualquier estructura que ha pasado por un proceso de corrosión estructural del metal se considera desecho industrial, el cual podrá ser tratado por el proceso de biodesintegración descrito en la presente invención.

La presente invención proporciona un método que permite la biodesintegración de la chatarra metálica industrial utilizando un grupo de microorganismos que comprende un producto 1 que contiene un consorcio de microorganismos adaptados a altas concentraciones de sulfato ferroso (FeSO ₄ ) y sulfato férrico (Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ , en un ambiente acido e inorgánico que favorece la desintegración de los desechos metálicos industriales que contaminan el medio ambiente, un producto 2 que contiene una solución intermedia del producto 1 y permite eliminar el oxido superficial de una estructura metálica y un producto 3 que contiene una solución generada a partir de la oxidación del producto 1 siendo un agente altamente oxidante con aplicación en el proceso de hidrometalurgia en la extracción del cobre.

Ejemplo 1 : Obtención de consorcio microbiano

El Campo Geotermal El Tatio localizado en el altiplano andino del norte de Chile a 4.200 m.s.n.m., es una de las zonas de géiseres más altas del mundo. Se han documentado aproximadamente 80 géiseres activos, siendo el campo de geiseres más grande en el hemisferio sur y el tercero más grande en el mundo, lo anteceden el Parque Nacional Yellowstone, Estados Unidos, y El Valle de los Géiseres en Kamchatka, Rusia (Glennon y Pfaff, 2003). Es un campo geotermal complejo, que permite el desarrollo de comunidades microbianas tales como bacterias y arqueas, las que habitan bajo condiciones ambientales únicas y extremas, incluyendo un variado rango de temperatura, intensa radiación ultravioleta, presencia de metales, metaloides y altas concentraciones de sales (Phoenix y cois., 2006; Alsina, 2013).

La diversidad de las especies que existen en un determinado hábitat es una consecuencia de la relación entre los organismos y el ambiente. Desde un punto de vista ecológico, es de interés conocer por qué existe esta diversidad, cómo se organizan en la comunidad microbiana y qué valor tiene para la estructura y función de toda la comunidad (Zahawi et al., 2005).

Las muestras fueron recolectadas desde diferentes puntos del Campo Geotermal El T atio (Figura 2), donde se determinaron algunos parámetros físicos y químicos de las muestras. Se midió el pH (1 ,0 a 3,5), temperatura (Rango: 18ºC a 45ºC) y coloración de las muestras. En cada punto de muestreo se obtuvo sedimento y solución almacenándolas en tubo Falcon de 50 mi estériles. Posteriormente se realizo una observación directa al microscopio para identificar la presencia de microorganismos, finalmente se almacenaron a 4°C, con el fin de mantener la actividad metabólica de las bacterias.

Con la finalidad de obtener la mayor cantidad de microorganismos agrupados en una muestras, todas as muestras obtenidas del Campo Geotermal El Tatio fueron mezcladas para generar una única muestras, la que fue cultivada en un medio enriquecido para el desarrollo de microorganismos quimiolitótrofos, con la adición de sales básales y el usos de sulfato ferrosos (FeSO ₄ ) como fuente de energía en un ambiente aeróbico, con agitación y a temperatura (Rango; 18ºC A 45ºC). Los microorganismos fueron cultivados en medio 9K, formulado por; 0,04 g- L ^-1 K ₂ HPO ₄ , 0,4 g- L ^-1 MgSO ₄ y 0,1 g- L ^-1 NH ₄ SO ₄ , 33,3 g L ^-1 de FeSO ₄ · 7H ₂ O, con la disminución gradual del pH hasta la adaptación de los microorganismos a un rango de pH 1 ,0 - 3,5 (acidificado con H ₂ SO ₄ al 98%). Las curvas de crecimiento se realizaron por recuento celular en cámaras Neubauer.

Las pruebas se realizaron en matraces de 250 mL, con un volumen de trabajo de 50 mL y la adición de un 10% (v/v) de inoculo. Como control positivo se utilizó la cepa microorganismos adquiridos en la muestra Campo Geotermal El Tatio, los controles negativos se realizaron para cada ensayo sin la adición del inoculo microbiano (controles abióticos). Los ensayos fueron realizados a temperatura que vario entre 18ºC-45ºC, con agitación variable en donde la muestra se monitoreo durante 30 días. Para evaluar el crecimiento del consorcio en cada ensayo, se realizó visualización microscópica y recuento celular en cámara de Neubauer cada 24 horas. Cada ensayo fue realizado por triplicado.

A partir de las muestras provenientes del campo geotermal Tatio se logró obtener un consorcio de microorganismos oxidantes de hierro, fueron capaces de adaptarse a las condiciones finales de cultivo; medio 9K enriquecido con sulfato ferroso (FeSO ₄ ), a un rango de pH 1 ,0 a 3,5 a temperatura en un rango 18°-45°C. La oxidación de iones Fe ²⁺ a Fe ³⁺ fue observada por el cambio físico del medio de cultivo, que presentó virajes de color a tonalidades café - rojizo (Imagen 3), representativo de la presencia de iones Fe ³⁺ (Manning, H. L. (1975). New médium for isolating iron-oxidizing and heterotrophic acidophilic bacteria from acid mine drainage. Applied microbiology, 30(6), 1010-1016). La oxidación de los iones Fe ²⁺ fue atribuido a la acción microbiana, ya que este fenómeno no fue registrado en los controles abióticos correspondientes. Los resultados de la cinética microbiana, muestra una fase exponencial alcanzando una población de 10 ⁸ cel/mL.

Ejemplo 2: Caracterización microscópica de microorganismos cultivados

Se realizaron diferentes observaciones al microscopía, con la finalidad de obtener un primer acercamiento de la morfología de los microorganismos presentes y para determinar si son móviles, los procedimientos utilizados son:

Método de la gota pendiente: Este procedimiento es la forma más sencilla de observación de organismos vivos, proporciona información sobre la morfología, tamaño, color y movilidad de las bacterias. Sin embargo, debido a la falta de contraste con el entorno es una práctica que se utiliza únicamente para la observación del movimiento

Tomar una gota (10 mI) en un cultivo líquido usando una pipeta Pasteur estéril, se coloco en el centro de un cubreobjetos, posteriormente se colocar el portaobjetos excavado sobre el cubreobjetos y se colocó una gota de aceite de inmersión, con la finalidad de observar con objetivo (100x).

Esta técnica permite observar el desplazamiento rápido y rectilíneo o dando giros y volteretas en aquellas bacterias que tienen flagelos. Las bacterias inmóviles presentan un movimiento vibratorio denominado movimiento browniano, debido al choque de las moléculas en una solución líquida Tinción de Gram: tinción diferencial que fue propuesta por el medico danés Christian Gram (1884) (Tortora et al ., 2007). Tinción diferencial más utilizada de forma rutinaria y prácticamente la primera prueba a la que se someten las muestras de cualquier origen antes de su estudio. Proporciona una información esencial, además de sobre la forma, tamaño y agrupación celular, como es el tipo y composición de la pared que presentan las bacterias. La tinción de Gram divide a las bacterias con pared del Dominio Bacteria en dos grandes grupos: bacterias con pared de tipo Gram positiva y bacterias con pared de tipo Gram negativa. La metodología consiste en colocar sobre el portaobjetos una gota del cultivo bacteriano con una micro pipeta. Posteriormente realizar un frotis, formando una película homogénea sobre el portaobjetos con el asa de siembra. Dejar secar. Fijar la preparación, pasando a través de la llama del mechero el portaobjetos, luego cubrir con unas gotas de cristal violeta durante 1 minuto. Luego se deberá de lavar el exceso de colorante con agua desmineralizada esterilizada. Posteriormente, se añadió el mordiente Lugol, solución de yodo-ioduro potásico, durante 1 minuto, luego se lavó el exceso de mordiente con agua destilada esterilizada. Luego se lavó la preparación con alcohol formando un ángulo con la preparación, durante 30 segundos (el tiempo de decoloración es clave para un resultado correcto) y luego fue necesario lavar inmediatamente con abundante agua. Finalmente la muestra se cubrió con el colorante de contraste, safranina durante 1 minuto, luego se lavó el exceso de colorante con agua y se dejó secar al aire. Con la finalidad de observar la muestra, se añadir una gota de aceite de inmersión.

Observar con objetivo de inmersión (100 x). La diferente estructura y organización de la pared celular en estos dos tipos de organismos hace que ambos grupos respondan de manera distinta, así mientras las bacterias Gram positivas mantienen y conservan el complejo cristal violeta-iodo, las bacterias Gram negativas se decoloran rápidamente con la aplicación del alcohol, admitiendo el colorante de contraste que proporciona un color entre rosa y rojo que contrasta con el intenso color violeta (Figura 4).

Se han propuesto diferentes explicaciones para justificar la respuesta de los microorganismos a esta tinción, parece que la diferencia se debe tanto a la estructura física como a la composición de la pared celular, en bacterias Gram positivas la gruesa capa de péptidoglucano con abundantes entrecruzamientos parece contribuir a la retención del colorante fundamental, cristal violeta, mientras que en bacterias Gram negativas la delgada capa de peptidoglucano junto con la abundancia de lípidos en la membrana externa de la pared celular incrementan la porosidad y por ello, contribuyen a la pérdida del colorante fundamental después de la decoloración con alcohol (Figura 4).

En la caracterización microscópica se obtuvo una visión general del muestra en estudio, mediante microscopía confocal, permitiendo dilucidar la capacidad de movilidad (Método de la gota pendiente) morfología (Tinción de Gram) Figura 4. La observación por microscopía electrónica (STEM), reveló la presencia de morfologías tipo bacilos, encontradas de forma aislada o en diplobacilos y con tamaños variables. Por coloración Gram se determinó que el consorcio bacteriano está compuesto por microorganismos gram-negativos (Tabla 4), lo que concuerda con reportes donde se describen a los microorganismos gram-negativos como los más frecuentes en campos geotermales (Garrity, G. M., Bell, J.A. and Lilburn, T.G. (2004). Taxonomic outllne of the prokaryotes Bergey's Manual of Systematic Bacteriology. Segunda edición. Ed. Sringer. New York. U.S.A).

Ejemplo 3: Extracción de ADN genómico total

El ADN genómico fue obtenido desde el inoculo bacteriano generado a partir de las muestras ambientales obtenida en el Campo Geotermal El Tatlo, cuyas muestras fueron mezcladas y cultivadas en el medio de cultivo 9K enriquecido con sulfato ferroso (FeSO ₄ ) ajuntando el pH 1 ,0 a 3,5, con aireación y agitación constante. Una vez oxidado todo el sulfato ferros (FeSO ₄ ) a sulfato férrico (Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ y el número de bacterias en la muestra fue 10 ⁸ células/ml, se tomo la muestras para extraer el ADN genómico.

La purificación de la muestras fue realizado con PowerSoil® DNA Isolation Kit (MO BIO Laboratories, Carlsbad, CA, USA) de acuerdo a las instrucciones del fabricante. El DNA purificado se cuantificó en un espectrofotómetro Epoch (Bio-Tek Instruments Inc, Winooski, VT, USA), y su pureza se comprobó mediante la relación de absorbancia a 260 nm y a 280 nm (A _260/280 ). Para la identificación de especies bacterianas, se amplificó el DNA ribosomal (rDNA) 16S utilizando los ollgonucleótidos universales 1492R/27F y el kit de PCR GoTaq® Green Master Mix (Promega, Madison, Wl, USA). El programa de amplificación fue el siguiente: una desnaturalización inicial a 94°C por 5 minutos, seguida de 35 ciclos a 94°C por 45 s 57°C por 45 s, y 72°C por 1 minuto 30 s; con una extensión final a 72ºC por 5 minutos. Para verificar la extracción del ADN genómico y el estado de este, se cargaron 7 μl en gel de agarosa al 1%, se realizó corrida electroforética y finalmente fue visualizado en transiluminador de luz UV (Vilber Lourmat ECX - F20.M). Se realizó la cuantificación del ADN obtenido mediante Nanodrop (Thermo).

Ejemplo 4: Reacción en cadena de la polimerasa (PCR) del gen ARNr 16S y electroforesis en gel de agarosa.

El ADN extraído fue utilizado como temple para amplificar el gen ribosomal 16S bacteria (~ 1.500 pb) de la muestra del inoculo bacteriano a identificar. Se utilizaron los partidores 27F y 1542R específicos para el dominio Bacteria (Stackebrandt et al., 1993) (Tabla 2). La reacción de PCR se realizó en un volumen total de 25 μL, conteniendo 14,55 μL de agua MilliQ, 5 μL Buffer GoTaq (5c), 1 ,7 μL MgCI ₂ (1 ,7 mM), 0,5 μL dNTPs (2 mM), 1 μL primer 27F (0,8 mM), 1 μL primer 1542R (0,8 mM), 0,25 μL DNA polymerase GoTaq (1 ,25 U) y 1 μL de ADN templado. El protocolo del PCR se Inició con la denaturación inicial a 94°C durante 5 minutos, seguido por 30 ciclos de desnaturalización a 94°C por 45 (s), alineamiento a 54°C por 45 (s). y extensión a 72°C por 1 ,30 minutos, realizándose finalmente una extensión a 72°C durante 5 minutos. (Stackebrandt et al., 1993). La visualización de los amplicones se realizó mediante electroforesis en gel de agarosa 1 ,0%, teñido con bromuro de etidio, a 120 V durante 30 minutos.

Tabla 2. Partidores utilizados en los análisis molecular de la muestra

Ejemplo 5: Evaluación de la comunidad microbiana en estudio mediante electroforesis en gel con gradiente desnaturalizante (DGGE).

El análisis del DGGE se realizó de acuerdo a Casamayor et al., (2003) con productos de PCR del gen ARNr 16S de bacteria generado con los oligonucleótidos P2/P3 (Muyzer et al., 1993) (Tabla 2). Los productos de PCR fueron colocados en 7,5% de geles de poliacrilamida conteniendo un gradiente linear desnaturalizante de 30-60% para bacterias donde el 100% desnaturalizante fue definido como 7M urea y 40% de formamida (Sigma). La corrida del DGGE se realizó en el sistema BioRad D Gene (BioRad) a 60°C, 200 V, por 6 horas. Los geles fueron revelados con SYBR Gold (Invitrogen). Para el revelado de los geles de DGGE con SYBRGoId, se separaron cuidadosamente las placas de DGGE y se colocó el gel de poliacrilamida en la bandeja para tinción utilizando SYBRGoId a una concentración final de 2,5x. El gel fue cubierto con SYBRGoId y mantenido por 1hora en oscuridad. Posteriormente las bandas fueron observadas bajo luz UV en el transiluminador.

El número de unidades taxonómicas en cada muestra se definió de acuerdo al número de bandas obtenidas en el DGGE (Muyzer, 1993). Las bandas cortadas fueron reamplificadas y enviadas a secuenciar.

Ejemplo 6: Análisis bioinformáticos y filogenético.

Con la información de la secuencia del ARNr 16S se estableció los grupos microbianos que estuvieron presentes en las muestras analizadas; sin embargo antes de establecerse los grupos microbianos de las muestras analizadas se utilizó distintas plataformas bioinformáticas, primero se realizó una limpieza de estas secuencias con el programa ChromasPro (Tabla 3). Seguidamente las secuencias editadas se compararon con las secuencias disponibles en base de datos, utilizando el programa Blastn del NCBI (Altschul, S.F., Gish, W., Miller, W., Myers, E.W. (1990). Basic local alignment search tool. Journal of Molecular Biology 215(3), 403-410). Una vez identificada la especie de Bacteria, se procedió a buscar el genoma correspondiente más cercano en la base de datos del NCBI (acceso de genomas). Posteriormente se compararon las secuencias obtenidas en NCBI, utilizando la base de datos RDP (Tabla 3).

Tabla 3. Lista de aplicaciones y recursos bioinformáticos para el análisis de secuencias de ADN utilizados.

Ejemplo 7: Adaptación del consorcio bacteriano a diferentes concentraciones de sulfato ferroso (FeSO ₄ ) y sulfato Férrico (Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ Las bacterias resistentes son aquéllas que pueden desarrollarse bajo condiciones ambientales adversas, en las cuales la mayoría de los organismos no podrían sobrevivir. Este tipo de adaptaciones permiten su aislamiento selectivo en presencia del compuesto de interés. Gracias a esto se pueden obtener cultivos bacterianos en medios selectivos determinados.

Desde las muestras ambientales obtenidas desde el campo Geotermal El Tatio fueron crecidas en matraces de 250 mi con medio de cultivo 9K, formulado por; 0,04 g- L ^-1 K2HPO ₄ , 0,4 g- L ^-1 MgSO ₄ y 0,1 g- L ^-1 NH4SO4, 33,3 gL ^-1 de FeSO ₄ - 7H2O con la disminución gradual del pH hasta la adaptación de los microorganismos a un rango de pH 1 ,0 -3,5 (acidificado con H2SO4 al 98%) a una agitación variable entre 50 a 200 rpm y la temperatura vaho entre 18ºC a 45°C durante 30 días inicialmente. Una vez que la solución alcanzara un potencial Redox sobre los 700mV vs Ag/AgCI y el número de bacterias superara los 10 ⁸ células/ml. La solución ya se encontraba en condiciones para realizar un re-cultivo del Inoculo bacteriano, procedimiento que permite a los microorganismos adaptarse en forma parcial al nuevo ambiente. Para el re-cultivo de los microorganismos en medio fresco, fue necesario recuperar la totalidad las células generadas en el primer cultivo, para esto se utilizó un filtró al vacío, el equipo de filtración contenía una membrana Millipore de nitrocelulosa de 0,2 μm de diámetro. Una vez filtrado el total de la solución, se lavó la membrana sin desmontar el equipo de filtración, con medio de cultivo fresco. Finalmente la membrana utilizada, se depositó en el medio de cultivo fresco y se agitó vigorosamente para traspasar la mayor cantidad de células desde la membrana hacia el medio de cultivo fresco e iniciar el nuevo ciclo de adaptación inicial, este procedimiento se repitió 15 veces con la finalidad de tener una adaptación parcial optimizando el tiempo del ciclo de crecimiento bacteriano, alcanzando su fase estacionaria al tercer día. Los resultados obtenidos al finalizar los 15 ciclos de re-cultivo, fue un inoculo bacteriano con la capacidad de oxidar todo el sulfato ferroso (FeSO ₄ ) a sulfato Férrico (Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ , finalizando con un potencial Redox sobre los 700mV vs Ag/AgCI y el número de bacterias superó los 10 ⁸ células/ml, en tan solo 3 días, en condiciones establecidas previamente.

Posteriormente el crecimiento bacteriano fue escalado en las mismas condiciones de cultivo señalado anteriormente, iniciando el escalamiento en matraces de 1 litro, 2 litros, en biorreactores de 20 litros y en estanques de 1000 litros de capacidad, como resultado se obtuvo un inoculo bacteriano con la capacidad de oxidar todo el sulfato ferroso (FeSO ₄ ) a sulfato Férrico (Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ , finalizando con un potencial Redox sobre los 700mV vs Ag/AgCI y el número de bacterias superó los 10 ⁸ células/ml, en tan solo 3 días. Una vez escalado el proceso de generación del inoculo bacteriano de interés, se continuó con las pruebas de adaptación de forma parcial a altas concentraciones de Sulfato ferros (FeSO ₄ ) y en consecuencia a la adaptación del sulfato Férrico Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ , generado por la acción bacteriana en el medio de cultivo, lo que transformó todo el Fe ⁺² del medio de cultivo en Fe ⁺³ .

A continuación, se describe el procedimiento utilizado para la adaptación gradual de las bacterias a diferentes concentraciones del sulfato ferroso (FeSO ₄ ), con la finalidad de aumentar la resistencia de las bacterias a Fe ⁺² y Fe ⁺³ , condición que les permitirá a las bacterias desarrollarse, crecer y sobrevivir a altas concentraciones Hierro, con la finalidad de optimizar al máximo el proceso de oxidación de la chatarra metálica.

El proceso de adaptación de las bacterias a las altas concentraciones de sulfato ferros (FeSO ₄ ) comenzó con una concentración del 30% (condiciones inicial necesaria para el crecimiento normal de las bacterias lixiviantes), posteriormente se realizó un incremento de la concentración del sulfato ferroso (FeSO ₄ ) en en 10% p/v en el medio de cultivo utilizado por cada ciclo de experimentación hasta alcanzar la máxima tolerancia (Tabla 4).

Tabla 4. Ciclos de adaptación bacteriana a un incremento de sulfato ferroso (FeSO ₄ ) en el medio de cultivo

‘ciclo de adaptación intermedia

Ciclos de adaptación Bacteriana: cada ciclo de adaptación varia con el tiempo requerido para oxidar toda la concentración de Sulfato ferroso en el medio de cultivo, por lo tanto, se espera que ha mayor cantidad de sulfato ferroso, mayor será su tiempo de adaptación.

Etapa 1 : Inoculación primaria

Se preparan matraces de 250 ml, se prepara 100 mi de solución total, esta solución contiene 95% del medio de cultivo y un 5% del inoculo bacteriano generado en la etapa anterior. El medio de cultivo comienza con la concentración de sulfato ferroso base (30% p/v) de los 100 mi.

Etapa 2: Monitoreo de la muestra

Diariamente de evalúa el crecimiento bacteriano cuantificando la solución por conteo en la cámara de Neubauer de 0,01 mm (Neubauer- improved, Marienfeld), se cuantifica la concentración de sulfato ferrosos (FeSO ₄ ) utilizando un método de titulación, se realiza medición de potencial de oxido reducción (Eh) utilizando un potenciómetros y se realzó mediciones de pH utilizando un pH-metro,

Etapa 3: Fase estacionaria del crecimiento bacteriano Con la finalidad de determinar cuando el proceso de adaptación se encontraba listo para continuar con el siguiente ciclo de adaptación, era necesario que la solución final contara con los requerimiento adecuados, los cuales se describen a continuación: Número de microorganismos en la solución debía que ser superior a 10 ⁸ células/ml, Potencial Oxido reducción superior a 700 mV y la concentración de sulfato ferroso (FeSO ₄ ) tendría que ser menos a 1g/ml.

Cabe mencionar que a medida que la concentración de sulfato ferroso (FeSO ₄ ) en solución fue aumentando, el proceso de oxidación se demoró más del tiempo establecido, debido a esto, el procedimiento de adaptación (Etapa 1 , Etapa 2 y Etapa 3), se repitió las veces necesarias para optimizar el tiempo de oxidación total en tres días. Al llegar al ciclo de adaptación Nº8 equivalente a la adaptación del inoculo bacteriano del 100% p/v de sulfato ferrosos (FeSO ₄ ) en el medio de cultivo utilizado, el proceso de adaptación intermedia, consistía en disponer el medio de cultivo con la adición del inoculo bacteriano del ciclo de adaptación anterior (bacterias adaptadas al 90% p/v del medio de cultivo) más la adición del sulfato ferroso (FeSO ₄ ) al 100% p/v del medio de cultivo. En esté ciclo el proceso de adaptación paso por múltiples re-cultivos, con la finalidad de disponer de un inoculo bacteriano reforzado y muy bien adaptado, con la capacidad de tolerar mayores concentraciones de sulfato ferroso (FeSO ₄ ), adicionalmente se realizaron visualización al microscópica, para determinar la actividad (movilidad) y morfología de las bacterias (Figura 5). Ejemplo 8: biodesintegración de la chatarra metálica, por la utilización del consorcio bacteriano adaptado a altas concentraciones de sulfato ferroso (FeSO ₄ ) y sulfato Férrico Fe ₂ (SO ₄ ) ₃

Con la finalidad de evaluar y confirmar el efecto de biodesintegración de la chatarra metálica utilizando las bacterias caracterizadas en la presente invención, la forma en la que la pieza pierde peso debido a la corrosión será la técnica experimental, este tipo de prueba es la más utilizada en la actualidad debido a su gran eficiencia y a la sencillez para realizarla. Esta técnica consiste en exponer la pieza en un ambiente de prueba por cierto periodo de tiempo y después evaluar la cantidad de material que se perdió, el tiempo que se expone la pieza, la pérdida de peso será el parámetro considerado para realizar esta prueba y obtener la cantidad de corrosión del metal.

El desarrollo experimental consistió en realizarles pruebas por triplicado, en donde se evaluaron diferentes escenarios de corrosión de un trozo metálico para determinar el efecto que genera las bacterias adaptadas a altas concentraciones de sulfato ferrosos (FeSO ₄ ). Para esta evaluación se trozó una pieza metálica en 9 parte iguales con una cortadora de disco de diamante, con la finalidad de obtener piezas homogéneas, posteriormente se determinó el peso de cada pieza. Muestra 1 o control negativo 1 : se utilizó un vaso precipitado de 1000 ml como contenedor de la pieza metálica, la cual se mantuvo totalmente sumergida en la solución control (agua destilada acidificada a un pH que varia entre 1 ,6 a 3,5), se mantuvo en agitación constante y a una temperatura que varió entre 18ºC a 45ºC durante 7 días. Para la realización de la prueba se seleccionó un trozo metálico con un peso inicial de 100,05 (g).

Muestra 1 ' se utilizó un vaso precipitado de 1000 ml como contenedor de la pieza metálica, la cual se mantuvo totalmente sumergida en la solución control (agua destilada acidificada a un pH que varía entre 1 ,6 a 3,5) se mantuvo en agitación constante y a una temperatura que varió entre 18ºC a 45ºC durante 7 días. Para la realización de la prueba se seleccionó un trozo metálico con un peso inicial de 100,12 (g).

Muestra 1 se utilizó un vaso precipitado de 1000 mi como contenedor de la pieza metálica, la cual se mantuvo totalmente sumergida en la solución control (agua destilada acidificada a un pH que varia entre 1 ,6 a 3,5), se mantuvo en agitación constante y a una temperatura que varió entre 18ºC a 45ºC durante 7 días. Para la realización de la prueba se seleccionó un trozo metálico con un peso inicial de 100,31 (g).

Muestra 2 o control negativo 2: se utilizó un vaso precipitado de 1000 ml como contenedor de la pieza metálica, la cual se mantuvo totalmente sumergida en medio de cultivo más el inoculo de bacterias adaptadas a altas concentraciones de FeSO ₄ , el cual contenía las siguientes sales (NH ₄ ) ₂ SO ₄ , MgSO ₄ y K ₂ HP0 _4, ajustado a un pH que varia entre 1 ,6 a 3,5, se mantuvo en agitación constante y a una temperatura que vario entre 18ºC a 45ºC durante 7 días. Para la realización de la prueba se seleccionó un trozo metálico con un peso inicial de 100,00 (g). NOTA: En esta prueba no se agregó sulfato ferroso (FeSO ₄ ) con la finalidad que las bacterias se alimentaran directamente del Hierro del meta.

Muestra 2 se utilizó un vaso precipitado de 1000 mi como contenedor de la pieza metálica, la cual se mantuvo totalmente sumergida en medio de cultivo más el inoculo de bacterias adaptadas a altas concentraciones de FeSO ₄ , el cual contenía las siguientes sales (NH ₄ ) ₂ SO ₄ , MgSO ₄ y K ₂ HPO _4, ajustado a un pH que varia entre 1 ,6 a 3,5 se mantuvo en agitación constante y a una temperatura que varió entre 18ºC a 45ºC durante 7 días. Para la realización de la prueba se seleccionó un trozo metálico con un peso inicial de 101.02 (g). NOTA: En esta prueba no se agregó sulfato ferroso (FeSO ₄ ) con la finalidad que las bacterias se alimentarán directamente del Hierro del meta.

Muestra 2 ^" : se utilizó un vaso precipitado de 1000 mi como contenedor de la pieza metálica, la cual se mantuvo totalmente sumergida en medio de cultivo más el inoculo de bacterias adaptadas a altas concentraciones de FeSO ₄ , el cual contenía las siguientes sales (NH ₄ ) ₂ SO ₄ , MgSCL y K ₂ HPO _4, ajustado a un pH que varía entre 1 ,6 a 3,5 se mantuvo en agitación constante y a una temperatura que varió entre 18ºC a 45ºC durante 7 días. Para la realización de la prueba se seleccionó un trozo metálico con un peso inicial de 100,58 (g). NOTA: En esta prueba no se agregó sulfato ferroso (FeSO ₄ ) con la finalidad que las bacterias se alimentaran directamente del Hierro del meta.

Muestra 3 o control negativo 3: se utilizó un vaso precipitado de 1000 mi como contenedor de la pieza metálica, la cual se mantuvo totalmente sumergida en una solución oxidante en presencia de las bacterias adaptadas a altas concentraciones de Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ , la solución utilizada ya había oxidado todo el FeS04 a Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ por la acción bacteriana. La solución oxidante contenía las siguientes sales FeSO ₄ , (NH ₄ ) ₂ SO ₄ , MgSO ₄ y K ₂ HPO _4, ajustado a un pH que varía entre 1 ,6 a 3,5 la solución se mantuvo en agitación constante y a una temperatura que varió entre 18ºC a 45ºC durante 7 días. Para la realización de la prueba se seleccionó un trozo metálico con un peso inicial de 101 ,31 (g).

Muestra 3 ^' : se utilizó un vaso precipitado de 1000 mi como contenedor de la pieza metálica, la cual se mantuvo totalmente sumergida en una solución oxidante en presencia de las bacterias adaptadas a altas concentraciones de Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ , la solución utilizada ya había oxidado todo el FeSO ₄ a Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ por la acción bacteriana. La solución oxidante contenía las siguientes sales FeSO ₄ , (NH ₄ ) ₂ SO ₄ , MgSO ₄ y K ₂ HPO _4, ajustado a un pH que varía entre 1 ,6 a 3,5 la solución se mantuvo en agitación constante y a una temperatura que varió entre 18ºC a 45ºC durante 7 días. Para la realización de la prueba se seleccionó un trozo metálico con un peso inicial de 100,91 (g)· Muestra 3": se utilizó un vaso precipitado de 1000 mi como contenedor de la pieza metálica, la cual se mantuvo totalmente sumergida en una solución oxidante en presencia de las bacterias adaptadas a altas concentraciones de Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ , la solución utilizada ya había oxidado todo el FeSO ₄ a Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ por la acción bacteriana. La solución oxidante contenía las siguientes sales FeSO ₄ , (NH ₄ ) ₂ SO ₄ , MgSO ₄ y K ₂ HP0 _4, ajustado a un pH que varía entre 1 ,6 a 3,5 la solución se mantuvo en agitación constante y a una temperatura que varió entre 18º a 45ºC durante 7 días. Para la realización de la prueba se seleccionó un trozo metálico con un peso inicial de 101 ,50 (9)·

A continuación, se describe los pesos diarios de los metales tratados con las diferentes soluciones experimentales:

Tabla 5. Diariamente se determinó el peso del metal en gramos (gr) durante 7 días. M1 : control negativo, M2: Medio de cultivo 9K+ Inoculo bacteriano adaptado FeSO ₄ , M3: Medio de cultivo 9K+ Inoculo bacteriano adaptado Fe ₂ (SO ₄ ) _3.

M1 ; M1 ' y M1 '' Fueron los controles negativos, se observó corrosión del metal debido a que la solución tenía un pH ácido, parámetro que la corrosión de un metal, sin embargo, el efecto fue bajo debido a que al finalizar la prueba el peso promedio de las tres muestras alcanzó una disminución del 2,84% del peso del metal al finalizar el día 7 de experimentación.

M2; M2'y M2": Fueron las pruebas que se realizaron para determinar el efecto de corrosión generada por las bacterias en el medio de cultivo sin sulfato ferroso (FeSO ₄ ) y ajustado a un pH ácido, con la finalidad que las bacterias obtuvieran su fuente energética directamente del Hierro del metal. Los resultados obtenidos determinan una corrosión del metal mayor a al control negativo sin bacterias, en donde el peso promedio final después de los 7 días de experimentación disminuyó un 27,91%. Se concluye que esta solución experimental, presentó una corrosión parcial debido a que las bacterias se demoraron más en desintegrar el metal debido a que su fuente energética la tuvieron que adquirir de la misma pieza metálica. Sin embargo, es posible mencionar que la solución fue capaz de eliminar toda la superficie que presentaba un estado de oxidación, lo que permitiría disponer de una solución biológica para limpiar superficies metálicas que se encuentran en estado de oxidación parcial.

M3; M3' y M3": Fueron las pruebas más importantes de la experimentación, con la finalidad de determinar el efecto biodesintegración de una pieza metálica que generan las bacterias en medio oxidante caracterizadas en la presente invención. Los resultados obtenidos fueron muy prometedores debido a que el peso del metal en experimentación fue de una pérdida promedio del 63,95% al terminar el día 7 de experimentación.

Debido a que las bacterias presente en la solución experimental transformaron la gran mayoría de su fuente energética (FeSO ₄ ) a Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ obteniendo una solución altamente oxidante, lo que facilitó el proceso de corrosión del metal, Figura 6.

Debido a los resultados obtenidos en el presente ensayo a nivel de laboratorio, que determina la biodesintegración de la chatarra metálica utilizando un consorcio bacteriano adaptado a altas concentraciones de sulfato ferroso (FeSO ₄ ) y sulfato férrico Fe ₂ (SO ₄ ) _3, en donde se obtiene corno resultado la eliminación del peso del metal sobre 60% en soio 7 días. Se propone un método escaladle para poder procesar grandes cantidades de chatarra metálica, con la finalidad de eliminar este tipo de desecho industrial y ofrecer un nuevo producto comercial.

Ejemplo 9: Experimentos de Biolixiviación utilizando el consorcio bacteriano de la presente invención, la cual posee la característica de biodesintegración la chatarra metálica.

Inoculo utilizado: la solución biolixiviante utilizada en la siguiente prueba experimental fue el producto obtenido después de Biodesintegrar la chatarra metálica por acción de las bacterias adaptadas a altas concentraciones de sulfato ferrosos (FeSO ₄ ) y sulfato férrico (Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ ), caracterizadas en la presente invención. Las características de esta solución son: Número de microorganismos lixiviantes superior a 10 ⁸ células/ml, Potencial Oxido reducción superior a 700 mV, pH Acido, el cual variaba entre 1 ,0 a 3,5 y una concentración de sulfato férrico ((Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ ) tendría que ser en su gran mayoría. Estas cualidades generadas a partir de la biotransformación de la chatarra metálica le confiere al inoculo bacteriano, una mejor cualidad como agente oxidantes, el cual mejora significativamente la extracción de cobre desde minerales sulfurados.

Mineral a utilizar: Las pruebas de Biolixiviación utilizando la solución final después de la biotransformación de la chatarra metálica, se llevaron a cabo en duplicado en columnas de 1 ,5 metro. Cada columna de acrílico de 18 cm de diámetro conteniendo 50 kilos de mineral sulfuro primario (47% calcopirita, 22% Bornita, 16% Pirita, 12% Calcosina, 2% Covelina y 1% Tenantita de alta ley (0,96% Cu). El mineral a utilizar se homogenizo por medio de la técnica de traspaleo. Posteriormente, por medio de la metodología de cono y cuarteo se dividió 6 partes, utilizando 50 kilos del minera por columna (6 columnas), por cada muestra se tomo 400 gramos para determinar la humedad del mineral y determinar la composición y tipo de cobre (Tabla 6).

Tabla 6. Análisis Químico global del mineral utilizado

Aglomeración y Curado: cada carga de mineral se realizó por medio de la adición de agua de proceso, ácido sulfúrico e inoculo bacteriano, según la Tabla 7. El tiempo de reposo del mineral fue de 7 días, desde que se cargaron las columnas al inicio del riego.

Tabla 7. Condición de Aglomerado y curado de cada columna. Columna 1 y 2 representan las pruebas control, las Columnas 3 y 4 son pruebas experimentales, en donde el mineral fue aglomerado de forma tradicional y se agrego una cepa bacteriana utilizada tradicionalmente en proceso de Biolixiviación (Inoculo 1 ) y la Columna 5 y 6 el mineral fue aglomerado de forma tradicional y se adiciono solución obtenida después del proceso de biodesintegración de la chatarra metálica) en donde se utilizan bacterias adaptadas a altas concentraciones de sulfato ferroso (FeSO ₄ ) y sulfato férrico(Fe2(SO ₄ ) ₃ ) (Inoculo 2). Etapa de Lixiviación: En una primera instancia regar se regó con una solución intermedia de cobre a una tasa de riego de 8 L/m ² h hasta una razón de lixiviación de 1 ,6 m ³ /tm y, posteriormente, con una solución baja en cobre, a una tasa de riego es de 5 L/m ² h por medio de un sistema de circulación en circuito abierto.

Monitoreo: El monitoreo diario de las pruebas contempló los análisis físicos químicos y biológicos a las soluciones de alimentación y percolados durante la operación de las columnas, representados por: cobre total (CuT), Ácido sulfúrico (H2SO4), Ion Ferroso (Fell), Ion Férrico (Felll), Hierro total (FeT), potencial de la solución (Eh), pH y Numero de células/ml.

Descarga de columnas y toma de ripios: Una vez terminado el periodo de riego de las columnas, regar con 3 litros de agua, simulando una etapa de lavado para la disolución de cobre remanente. Se descargaron los ripios y se tomaron muestras representativas. Se dejaron secar las muestras a 90°C por 12 horas y posteriormente fueron chancar y pulverizar para enviar las muestras para determinar su composición química final. Los resultados de la recuperación de cobre final se visualizan en la Figura 7.

Las columnas 1 y 2 fueron los controles negativas en donde el mineral es aglomerado de forma tradicional, agregando una solución de proceso acidificada con acido sulfúrico (H2SO4), en donde los resultas fueron los esperados en mineral de sulfuro, obteniendo sobre un 20% en la recuperación de cobre al finalizar el proceso de lixiviación.

Las columnas 3 y 4, representan pruebas experimentales en donde se agrego en el proceso de aglomeración del mineral, un inoculo (inoculo 1 ) el cual contenía una mezcla de bacterias utilizadas tradicionalmente en pruebas de Biolixiviación, en donde permitió aumentar el porcentaje de recuperación de cobre hasta un 50% al finalizar el proceso de lixiviación.

En base a los resultados finales obtenidos en la columna 5 y 6, se destaca la recuperaciones de cobre total que supera el 80% al finalizar del proceso de lixiviación, en donde el mineral utilizado fue aglomerado con la solución obtenida después del procesos de biodesintegración de la chatarra metálica, cuya solución posee bacterias adaptadas a altas concentraciones de sulfato ferroso (FeSO ₄ ) y sulfato férrico (Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ ), además cuya solución posee una alta concentración de sulfato férrico (Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ ) (Inoculo 2), el cual favorece el procesos de oxidación del mineral.