Biotecnologia Para El Contol De La Contaminacion Atmosferica De La Industria

EIDENAR

BIOTECNOLOGÍA PARA EL CONTROL
DE LA
CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA EN
LA INDUSTRIA

Ing. Químico MSc. Juan Pablo Silva V.
Juan.silva@correounivalle.edu.co

Vida
moderna

Contaminación
Atmosférica
Desarrollo
industrial

Sobre
población

GASES RESIDUALES PRODUCIDOS
POR LA INDUSTRIA


ÓXIDOS DE AZUFRE (SOx)



ÓXIDOS DE CARBONO (CO y CO2)



ÓXIDOS DE NITRÓGENO (NOx)



MATERIALPARTICULADO



OLORES (H2S, MERCAPTANOS etc.)



COMPUESTOS ORGÁNICOS VOLÁTILES

PORQUÉ TRATAMIENTO
BIOLÓGICO ?

Caudal de Gas ( m3/hr )

PROCESOS DE TRATAMIENTO DE GASES EN LA INDUSTRIA

100000

Biofiltración
Biolavadores

10000

Percoladores

Incineración
Lavadores
Condensación

Adsorción

1000
Criocondensación

100

0

1

10

Concentración ( gr / m3 )

100

500
Adsorción
400
300

OxidaciónCatalítica

200
100
0

Biofiltración
10

20

30

40

Caudal ( 103 m3/hr )

50

60

Contaminante

Biodegradabilidad

Metanol

3

Etanol

3

Propanol

3

Iso Propanol

3

Butanol

3

Isobutanol

3

Formaldehido

3

Acetaldehido

3

Contaminante

Biodegradabilidad

Acido Butírico

3

Acetato de Etilo

3

Acetato de Butilo

3

Acetato de Isobutilo

3

Acetato de Vinilo

2

H2S

3

QUÉ PROCESOS OCURREN EN
ELTRATAMIENTO BIOLÓGICO
DE GASES?

DEGRADACION BIOLÓGICA
O2 + Nutrientes

COV
Energia, Carbono

CO2 +
H2O

O2 + Nutrientes

ACIDOS, SALES

CIV
Energía

Wright (1997)
Leson y Smith (1997)

H 2S
COV

Sustrato

Oxígeno

Difusión
Equilibrio Interfacial
Biodegradación
Sorción en el
lecho

Transporte fase gaseosa

adsorción y desorción de
agua

SISTEMAS DE TRATAMIENTO
BIOLOGÍCO DE GASES


BIOFILTROSBASADOS EN SUELO Y
COMPOST



BIOFILTROS PERCOLADORES



BIOLAVADORES

BIOFILTRO CERRADO
Agua

20 - 40 cm
15 - 20 cm

VF =VQ
*θ
F

100 -120 cm

Grava Fina
1/2 - 3/8 pulg
15 - 20 cm

Soporte

2-5
cm

20 - 50 cm

BIOFILTRO ABIERTO
Agua

VF

100 -120 cm

15 - 20 cm
50 -120 cm

8 - 36 pulg Φ
Tuberia
Madre

2 - 8 pulg Φ
Ramales distribución Grava Gruesa
1-2 pulg
Tuberia Perforada

Grava Fina
3/8 -5/8 pulg

PROPIEDADES DE MATERIALES DE EMPAQUE
COMUNES EN BIOFILTROS

CRITERIOS
DENSIDAD
POBLACION
MICROBIAL

COMPOST

ALTO

AREA SUPERFICIAL
MEDIO
PERMEABILIDAD
DEL AIRE
MEDIO
CONTENIDO
ASIMILABLE
DE
NUTRIENTES
ALTO
CAPACIDAD
DE
SORCION
DEL
CONTAMINANTE
MEDIO
TIEMPO DE VIDA
2 - 4 AÑOS
COSTOS
BAJO

APLICABILIDAD
GENERAL

FACIL,
COSTO
EFECTIVO

TURBA

SUELO

CARBON
ACTIVADO,
PERLITA,
OTROSMATERIALES
INERTES

Y

MATERIAL
SINTETICO

MEDIO
BAJO

ALTO

ALTO

BAJO MEDIO ALTO

ALTO

ALTO

BAJO

MEDIO ALTO

MUY ALTO

MEDIO
ALTO

ALTO

NINGUNO

NINGUNO
NINGUNO
A
ALTO.
MUY ALTO
(+) 15 AÑOS
MUY ALTO

MEDIO
2 - 4 AÑOS
BAJO
MEDIO,
CONTROL
PROBLEM
AS
DE
AGUA

MEDIO
(+)30 AÑOS
MUY BAJO

NINGUNO

BAJO ALTO
(+) 5 AÑOS
MEDIO ALTO
NECESIDAD
DE
FACIL, BAJA NUTRIENTES,
ACTIVIDAD
PUEDE
SER
BIOFILTROSCOSTOSO

NINGUNO

PROTOTIPO
SOLAMENTE
DE
FILTROS
BIOTRICKLING

Roca volcánica

BIOFILTROS PERCOLADORES

M etodología
es y M étodos

BIOFILTRO PERCOLADOR

Unidad Experimental

Selección y adaptación del inóculo.
• Inóculo: Lodo Laguna Oxidación Smurfit – Kappa.
• Reactores: 2 reactores de 5 L. 1,5 L de lodo y 1,5 L de solución
nutritiva.
• Cada 48 horas se realizó cambio de solución nutritiva yadición de
Xileno.
• Parámetros: DQO, Sólidos Totales, Sólidos Volátiles.

Inoculación

BIOSCRUBBER
Aire limpio

Reciclado de la fase líquida
Al tratamiento de aguas
residuales

Aire contaminado
Reactor

Control de pH de los nutrientes
Ventilador Primario

Cuál es el desarrollo de los
tratamientos biológicos de
gases en UNIVALLE?

ASPECTOS A INVESTIGAR
MODELACIÓN

DISEÑO
OPERACIÓN

APLICACIÓNCOSTOS

SOPORTES

LEGISLACIÓN

ECOLOGIA
MICROBIANA

BIOFILTRACIÓN DE H2S

Comportamiento de la remoción de H2S en el biofiltro de compost a
diferentes condiciones de Carga Superficial y Humedad

Eficiencia de Remoción de H2S (%)

100,0

90,0

Humedad 40 - 45 %

80,0

70,0

Humedad 25-30%
60,0

50,0

40,0

30,0

20,0
1

2

3

4

5

Silva (1999) Influencia de la
humedad en la biofiltración

6

7...