Evaluación de la biofiltración como una tecnología alternativa para el control de las emisiones de ácido sulfhídrico, utilizando

EVALUACIÓN DE LA BIOFILTRACIÓN COMO UNA TECNOLOGÍA ALTERNATIVA PARA EL CONTROL DE LAS EMISIONES DE ÁCIDO SULFHÍDRICO, UTILIZANDO BAGAZO DE CAÑA Y PIEDRA PÓMEZ COMO MATERIAL DE SOPORTE

CARLOS HERNANDO CHÁVEZ YEPES

ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD DEL VALLE SANTIAGO DE CALI 2002

EVALUACIÓN DE LA BIOFILTRACIÓN COMO UNA TECNOLOGÍA ALTERNATIVA PARA EL CONTROL DE LAS EMISIONES DEÁCIDO SULFHÍDRICO, UTILIZANDO BAGAZO DE CAÑA Y PIEDRA PÓMEZ COMO MATERIAL DE SOPORTE

CARLOS HERNANDO CHÁVEZ YEPES

Proyecto de grado presentado como requisito para optar al titulo de Ingeniero Químico

Director Técnico: Ingeniero Gonzalo Gnecco. Director Académico: Ingeniero Simón Reif

ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD DEL VALLE SANTIAGO DE CALI 2002

CONTENIDO

Pagina LISTADE TABLAS LISTA DE FIGURAS 1 OBJETIVOS 1.1 1.2 2 3 GENERALES ESPECÍFICOS 0 0 1 1 1 2 4 5 7 12 13 14 VACÍO Y TIEMPO DE 14 16 16 17 20 21 23 24 29 30 32 34 35

INTRODUCCIÓN ÁCIDO SULFHÍDRICO 3.1 TOXICIDAD DEL ÁCIDO SULFHÍDRICO

4 5

TRATAMIENTO DE EFLUENTES GASEOSOS. BIOFILTRACIÓN. 5.1 5.2 BIOFILTROS TERMINOLOGÍA UTILIZADA EN BIOFILTRACIÓN TIEMPO DE RESIDENCIA EN LECHO

5.2.1

RESIDENCIAREAL 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.3 CARGA SUPERFICIAL Y VOLUMÉTRICA. CARGA MÁSICA SUPERFICIAL Y VOLUMÉTRICA. EFICIENCIA DE REMOCIÓN Y CAPACIDAD DE ELIMINACIÓN.

MECANISMOS DE LA BIOFILTRACIÓN TRANSFERENCIA DEL GAS FASE ACUOSA. ADSORCIÓN DE LOS CONTAMINANTES. BIODEGRADACIÓN DE LOS CONTAMINANTES. UTILIZACIÓN DEL SUSTRATO. GENERACIÓN DE PRODUCTOS. GENERACIÓN DE CALOR.

5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.3.5 5.3.65.3.7 5.4

MEDIO O SOPORTE.

5.4.1

CRITERIOS PARA SELECCIONAR EL MATERIAL DE SOPORTE

OPTIMO. 36 5.4.1.1 5.4.1.2 CONTENIDO DE NUTRIENTES INORGÁNICOS. CONTENIDO DE MATERIA ORGÁNICA. 36 37

5.4.1.3 5.4.1.4 5.4.1.5 5.4.1.6 5.4.1.7 5.4.1.8 5.4.1.9 5.4.2 5.5

ADITIVOS QUÍMICOS E INERTES. CONTENIDO DE AGUA pH CAPACIDAD DE SORCIÓN Y POROSIDAD ADHESIÓN BACTERIANA. PROPIEDADES MECÁNICAS COSTOY TIEMPO DE VIDA DEL MATERIAL DE EMPAQUE. MATERIALES UTILIZADOS COMO MEDIO PARA BIOFILTROS.

37 37 38 38 39 40 40 41 41 42 44 46 48 49 51 52 53 54 54 55 57 58 60 61 63 63 63 64 64 64 66 66 66

PARÁMETROS DE CONTROL Y OPERACIÓN DE LOS BIOFILTROS CONTENIDO DE AGUA TEMPERATURA pH Y ALCALINIDAD DEL MEDIO NUTRIENTES CARGA MÁSICA Y SUPERFICIAL CONCENTRACIÓN OXÍGENO DIRECCIÓN DEL FLUJO DE AIRE. POLVOY GRASA.

5.5.1 5.5.2 5.5.3 5.5.4 5.5.5 5.5.6 5.5.7 5.5.8 6

MATERIALES Y MÉTODOS 6.1 PLANTA PILOTO BIOFILTRACIÓN GENERACIÓN ÁCIDO SULFHÍDRICO PRETRATAMIENTO BIOFILTRACIÓN POSTRATAMIENTO

6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.1.4 6.2 6.3 6.4

MATERIALES DE SOPORTE INOCULO ARRANQUE PLANTA PILOTO EMPAQUE MATERIAL DE SOPORTE INOCULACIÓN FLUJO AIRE CONTAMINADO

6.4.1 6.4.2 6.4.3 6.5 6.6

OPERACIÓN DE LAPLANTA PILOTO TÉCNICAS DE ANALÍSIS CAUDAL AIRE HUMEDAD RELATIVA DEL AIRE

6.6.1 6.6.2

6.6.3 6.6.4 6.6.5 6.6.6 7

CONCENTRACIÓN H2S EN EL AIRE CONCENTRACIÓN SO4= y So EN EL SOPORTE Y LIXIVIADO pH SOPORTE Y LIXIVIADO CONTENIDO HUMEDAD SOPORTES.

66 67 67 67 68

RESULTADOS Y DISCUSIÓN 7.1

EFECTO DEL TIEMPO DE RESIDENCIA SOBRE LA EFICIENCIA DE 68

REMOCIÓN DE H2S. 7.2 H2S. 7.3 69EFECTO DE CONCENTRACIÓN SOBRE LA EFICIENCIA DE REMOCIÓN DE

EFECTO DE LA CARGA MÁSICA SOBRE LA CAPACIDAD DE ELIMINACIÓN 69

7.4

EFECTO DEL CONTENIDO DE HUMEDAD DEL MATERIAL DE SOPORTE 71

SOBRE LA EFICIENCIA DE REMOCIÓN DE H2S. 7.5 EFICIENCIA DE REMOCIÓN DE H2S 7.6 SOBRE LA EFICIENCIA DE REMOCIÓN DE H2S. 7.7 SOPORTE. 7.8 8 9 10 11 RESUMEN CRITERIOS ESCALAMIENTO.

EFECTO DE LA ACIDEZ DELMATERIAL DE SOPORTE SOBRE LA 73

EFECTO DEL CONTENIDO DE SULFATOS EN EL MATERIAL DE SOPORTE 74

EFICIENCIAS DE REMOCIÓN PARA LOS DIFERENTES MATERIALES DE 75 76 77 79 80 84 84 86

CONCLUSIONES. RECOMENDACIONES. BIBLIOGRAFÍA. ANEXOS ANEXO 1 Biodegradabilidad en un Biofiltro de varios compuestos. ANEXO 2. CAPACIDADES DE ELIMINACIÓN CONTAMINANTES.

11.1 11.2 11.3

ANEXO 3. Metodología de...