Biofiltracion

Biofiltración

Conceptos Generales
¿Qué es la biofiltración?
La biofiltración se define como todo 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 aireresidual.
Durante el proceso de biofiltración (figura 2), el aire contaminado pasa a través de los macroporos del material filtrante. 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 laoxidación 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.
Antecedentes
Los primeros reportes del uso de los sistemas de biofiltración datan de 1923 y se utilizaron para removerel azufre (H2S) proveniente de una planta de tratamiento de aguas residuales. Los primeros biofiltros fueron sistemas abiertos en los que se empleaba suelo poroso como soporte. Se hacían huecos en el suelo y se colocaba un sistema de tubos perforados en la base que dejaban pasar aire a través del suelo. Para ciertas aplicaciones, aún se siguen utilizando variantes de este diseño. La primerapatente de esta tecnología se registró en 1934, para el tratamiento de compuestos olorosos. A partir de 1950 se publican los fundamentos de la tecnología de la biofiltración y se difunde en los Estados Unidos de América y Alemania occidental. En esta década, se instalan biofiltros de tierra para el tratamiento de olores en California, E.U.A. y en Nuremberg, Alemania (Leson y Winer 1991).
En la décadade 1970, los nuevos diseños de biofiltros permitieron mayores cargas de olores y compuestos volátiles. Estos diseños se desarrollaron principalmente en Alemania y en los Países Bajos. Los sistemas seguían siendo abiertos pero con una modificación en la distribución del aire para evitar el taponamiento y se utilizaron nuevos materiales de empaque, tales como mezclas de compostas y trozos de madera.En los años 80 se desarrollaron sistemas cerrados, algunos con sistemas de control computarizados y empleando medios filtrantes inorgánicos novedosos, tales como el carbón activado granular, el poliestireno y las cerámicas. A mediados de esa década se publican también diferentes modelos matemáticos que permiten optimizar y comprender mejor los sistemas de biofiltración (Ottengraff et al. 1986).Posteriormente, a nivel laboratorio, el estudio de la biofiltración permitió hacer de ésta una tecnología versátil para el control de diversos compuestos volátiles (CV), como son los compuestos halogenados, no halogenados, alifáticos, aromáticos, compuestos que contienen azufre (H2S), óxidos de nitrógeno, amoniaco y algunos compuestos que contienen cloro (HCl). Entre estos compuestos están losorgánicos como alcoholes, cetonas, alcanos, derivados del benceno y compuestos clorados. La acetona, el benceno, el butanol, el diclorometano, el etanol, el etileno, el hexano, el isopropanol, el isopentano, el metano, el metanol, el genol, el propano y el tolueno son ejemplos de estos compuestos..Con el avance del estudio en la biofiltración, la lista de los compuestos que pueden ser tratados medianteesta tecnología fue aumentando, hasta incluir algunos compuestos que alguna vez fueron considerados como difícilmente biodegradables, como el metil tert butil éter (MTBE), un compuesto oxigenado presente en las gasolinas reformuladas.
A su vez, la evolución de los diseños de los biofiltros ha permitido el tratamiento de mayores cargas de contaminantes. Ejemplo de ello son los biofiltros que...