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BIOFILTRACIÓN DE EFLUENTES GASEOSOS
El
control de olor es uno de los
intereses primarios en las instalaciones medio ambientales, especialmente si se
ubican cerca de áreas residenciales. La buena gestión del proceso y el quehacer
cuidadoso puede reducir los olores, pero en muchos casos todavía se requerirá
algún método para la reducción del olor.
También
es necesario el control del olor en multitud de procesos, y hay varias opciones
para el tratamiento del olor, incluyendo el químico, la destrucción térmica y
la biofiltración. En muchos casos, la biofiltración es la opción más económica
y la más efectiva, y que, hoy en día, es de uso generalizado, con preferencia a
la filtración sobre carbón activado, mucho más cara.
La
biotecnología, se puede aplicar a la corrección de la contaminación atmosférica
mediante procedimientos no agresivos con el medio ambiente, a fin de evitar el
uso de productos químicos. Los biofiltros tienen una matriz (material que sirve
de soporte y que deja pasar el flujo de aire a tratar) y microorganismos. Estos
microorganismos hacen que la contaminación sea retenida, acumulada o destruida.
El material biológico funciona como un catalizador a escala reducida.
Los
sistemas vivos usados para degradar la contaminación pueden reproducirse de
manera natural. Además, resultan mucho más baratos y, evidentemente, tienen
menos efectos negativos sobre el medio ambiente que los de base química.
Los
sistemas biológicos retienen incluso sustancias que no son depuradas en los
sistemas clásicos. Por ejemplo se ha demostrado la eliminación de hidrocarburos
y disolventes orgánicos en la etapa biológica. De forma natural se favorece el
desarrollo de cepas que se alimentan de los residuos a eliminar, siendo el
sistema, de esta forma, auto regulable. Es una tecnología apta para emisiones
con niveles medios de sulfuro de hidrógeno, amoníaco, COV's y en general
aquellas instalaciones en las que se originan olores de procesos de degradación
biológica o manejo de productos orgánicos.
Un
biofiltro usa materiales orgánicos húmedos para absorber y degradar compuestos
olorosos. El material, fresco y humedecido, procesa el aire que se inyecta
mediante una rejilla de tubos horadados en un lecho de filtración. Los
materiales que se usan para la construcción de biofiltros son el compost, la
turba, astillas de madera y corteza de árboles, a veces mezclados con
materiales biológicamente inertes, como la grava, para mantener una porosidad
adecuada y son mantenidos a una humedad adecuada para que tenga lugar el
desarrollo microbiano. En este último aspecto hay que considerar que el compost
y la corteza de pino son rellenos con una esperanza de vida limitada mientras
que en los lechos basados en fibra de turba de alta calidad se pueden
garantizar 10 años sin cambio de la biomasa. Además, la fibra de turba es el
tipo de relleno que mejor soporta la fauna bacteriana. Estabiliza todo el
proceso debido a su alta calidad como tampón de humedad y de nutrientes. No
obstante, el mayor precio de la turba hace que los sustratos más utilizados
sean los basados en compost de origen vegetal, con el que se pueden garantizar
hasta 5 años de vida, siendo la real, naturalmente, muy superior.
La
biofiltración de efluentes gaseosos se define como un proceso biológico
utilizado para el control o tratamiento de compuestos volátiles orgánicos e
inorgánicos presentes en la fase gaseosa. En la biofiltración, los
microorganismos son los responsables de la degradación biológica de los
contaminantes volátiles contenidos en corrientes de aire contaminado.
El
filtro puede ser inoculado con un cultivo de microorganismos que crecen en los
materiales orgánicos que hay en el aire a depurar. Utiliza los mismos procesos
y organismos que se emplean actualmente en las fases biológicas de tratamiento
de las aguas negras. Al inocular la biomasa con una amplia gama de organismos van
a proliferar las cepas que son capaces de alimentarse de las sustancias
aportadas con la corriente de aire. Así el filtro se auto adapta a las
condiciones encontradas en cada foco.
Durante
el proceso de biofiltración, el aire pasa a través de los poros del material
filtrante que sirve de soporte a bacterias en crecimiento. La degradación de
los contaminantes ocurre previa transferencia del aire a un medio líquido en
donde es utilizado como fuente de carbono y energía (compuestos orgánicos) o
como fuente de energía (compuestos inorgánicos). La utilización implica
producción de biomasa y la oxidación parcial o total del contaminante. A su
vez, la biomasa, bajo ciertas condiciones sufre una oxidación por respiración
endógena. De esta manera, los procesos de biofiltración dan lugar a una
descomposición completa de los contaminantes, creando productos no peligrosos.
Las
profundidades del lecho de biofiltro oscilan de
El
principal criterio de diseño es la velocidad de filtración, y es típicamente
Para
el lecho filtrante, las especificaciones estándar son:
·
pH
lecho: óptimo sobre 7
·
Temperatura
de lecho: óptimo sobre
·
Contenido
de humedad del lecho: 40% de la capacidad máxima
·
El
aire es comúnmente humedecido antes de su filtrado.
Sus
aplicaciones más usuales se dan en instalaciones de tratamiento ambiental
(depuradoras, plantas de tratamiento y bombeo, instalaciones de compostaje,
RSU,...) y en procesos industriales, como la industria química, tostadoras de
café, tratamiento de aves, producción de sabores y fragancias, mataderos, salas
de despiece... Por ejemplo, se pueden producir biofiltros que traten los olores
que genera la producción de aceites de cebolla y ajo.
El
manejo de todos los componentes integrantes de un equipo biológico es sencillo
y puede ser llevado a cabo fácilmente por personal sin conocimientos
específicos adicionales. Lo más esencial es la vigilancia del correcto
contenido de humedad de la biomasa. La inspección y limpieza del sistema de
humidificación y del ventilador presente en todos los sistemas de
desodorización tampoco son complicadas.
Las características del gas a tratar
son muy importantes en la determinación de la eficiencia de remoción de un
sistema de biofiltración. Con base en la concentración del gas contaminante se puede
seleccionar el tipo de biofiltro. Generalmente para los sistemas de
biofiltración se ha considerado que el rango de concentración óptimo de
Para
los biofiltros de lecho fijo y recirculación, el lecho filtrante es el hábitat
de la población microbiana. Considerando el volumen de estos sistemas es
recomendable considerar materiales de gran disponibilidad en el sitio de
operación del sistema así como un bajo costo.
En
general, se prefiere que los materiales filtrantes contengan los nutrientes
necesarios para el metabolismo microbiano, sin embargo en ausencia o baja
concentración de estos pueden adicionarse mediante solución de nutrientes
El
tamaño de partícula, es decir su distribución y geometría del poro, debe
proporcionar una mayor área superficial para la rápida transferencia del
contaminante a la fase acuosa y una fracción considerable de espacios huecos
para limitar las caídas de presión.
El
material filtrante debe tener una buena capacidad de retención de agua, ya que los
microorganismos requieren de una importante cantidad de agua para crecer. El
rango óptimo de humedad del material filtrante en sistemas de biofiltración se
considera entre 40 y 60%. Un bajo contenido en el lecho filtrante reduce el
espesor de la bio película y merma la actividad microbiológica y, por
consiguiente, la actividad del biofiltro. Por otro lado, un elevado contenido
de humedad puede crear una saturación, provocando zonas anaerobias o
incrementar la caída de presión.
Finalmente,
el pH de estos sistemas debe ser regulado ya que numerosos procesos de
oxidación generan productos ácidos, básicos o inhibitorios, como los compuestos
clorados, azufrados y amonio entre otros. En general la capacidad amortiguadora
se logra mediante la adición de compuestos tales como carbonatos.
La
capacidad de degradación de los microorganismos involucrados en estos procesos
depende de las características de los contaminantes. Para compuestos o mezclas
biogénicas es fácil encontrar, por su ubicuidad, microorganismos que degraden
los contaminantes a partir de suelos contaminados, lodos activados y compost.
Para la biodegradación de compuestos más recalcitrantes es necesario realizar
un proceso de selección para encontrar microorganismos eficientes para la
oxidación de los contaminantes. Para compuestos altamente recalcitrantes, como
algunos aromáticos y ciertos clorados de alto peso molecular, se requiere la
presencia de otros compuestos orgánicos para poder realizar la oxidación,
proceso que se conoce como co-metabolismo. Las fuentes más comunes para
encontrar los microorganismos necesarios para el proceso son generalmente las
plantas de tratamiento de agua que reciben las descargas de las industrias en
donde se generan estos contaminantes.
En
los procesos biológicos para el control de aire contaminado no es posible
considerar la esterilización del gas por motivos económicos. Por lo tanto, las
poblaciones dentro de los equipos deben ser capaces de oxidar los contaminantes
en condiciones altamente competitivas de no esterilidad.
La
presencia de oxígeno hace innecesaria una aireación adicional. Por estas
razones el proceso biológico en el tratamiento de los aires de salida requiere
incluso menos mantenimiento y es más estable que el tratamiento biológico de
las aguas negras. Esto nos lleva a la mayor ventaja de los filtros biológicos
frente a los métodos clásicos: su bajo coste de explotación.
Dado
que los microorganismos actúan como catalizadores específicos, desintegrando la
carga contaminante con la ayuda del oxígeno ambiental y regenerando por su
actuación la capacidad del lecho de adsorber nueva materia no se requiere la
adición de reactivos caros y peligrosos ni tampoco la reposición frecuente del
lecho.
Si
no hay amplias superficies disponibles se puede realizar instalaciones
descentralizadas. Este diseño es siempre aconsejable ya que permite construir
equipos menores y más fáciles de colocar en posibles huecos.
A
título de información incluimos dimensiones y precios de pequeños filtros que
fabricamos de forma estándar y que, en muchas ocasiones, se encuentran para
entrega inmediata.
El
número que identifica al modelo indica la capacidad aproximada de depuración en
Nm3/h
Las
dimensiones son interiores, en metros, ancho por largo. El alto es típicamente
de 1’5 metros.
Los
biofiltros incluyen ventilador de aspiración, humidificador y sistema de riego
manual. Opcionalmente el sistema de riego puede ser automático en función de la
humedad del lecho.
BIOFILTROS
|
MODELO |
DIMENSIONES |
ESTRUCTURA |
DEPÓSITO |
MATERIAL
FILTRANTE |
PRECIO |
|
BF - 500 |
2 x 3 |
Acero inoxidable |
Polietileno |
Corteza de pino |
8.120 |
|
BF – 1.000 |
3 x 3 |
Acero inoxidable |
Polietileno |
Corteza de pino |
12.830 |
|
BF – 1.500 |
3 x 5 |
Acero inoxidable |
Polietileno |
Corteza de pino |
17.600 |
|
BF – 2.000 |
4 x 5 |
Acero inoxidable |
Polietileno |
Corteza de pino |
23.280 |
|
BF – 3.000 |
5 x 6 |
Acero inoxidable |
Polietileno |
Corteza de pino |
36.400 |
|
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Insistimos
en que podemos diseñar y fabricar cualquier tipo de biofiltros que necesiten.
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