BIOFILTRACION

Ing. Cinthia Córdova Barrios

BIOFILTRACION

Purificación de gases

contaminados

Remoción de malos olores

BIOFILTRACIONVentajas

Bajos costos de operación y

mantenimiento

Tecnología limpia

Aplicación flexible a corrientes con bajas concentraciones de

contaminantes.

Desventajas

Escasez de información en el

diseño y operación

Escasez de información

microbiológica.

No aplica para altas concentraciones de

contaminantes

BIOFILTRACIONSistema de tratamiento

biológico de gases que utilizan la

capacidad de los microorganismos

de oxidar aeróbicamente

compuestos orgánicos e inorgánicos

volátiles peligrosos en compuestos inofensivos.

BIOFILTRACION

Son las mismas bacterias y hongos que degradan compuestos residuales en la naturaleza.

MICROORGANISMOS EN LOS BIOFILTROS

La oxidación es posible por la utilización de loscontaminantes como fuente de energía y/o carbón por parte de los microorganismos.

BIOFILTRACION

Lecho

• Hábitat de los microorganismos.

• Partículas porosas rodeadas de una capa húmeda biológicamente activa.

Biopelicula

• Zona de intercambio de masa entre las fases líquida y gaseosa, por difusión.

• Los contaminantes gaseosos se difunden y son biodegradados por la actividad de las bacterias aeróbicas

COMPONENTES DE LA BIOFILTRACION

BIOFILTRACIONLECHO

• Piedra pómez, arena de rio, grava, cuarzo, perlita, lana de roca, cascara de arroz, fibra de coco, aserrín.

Soporte

• Humus, compost, tierra de jardín, lodos activados

Fuente de microorganismos

• Componentes inorgánicos: N, P, K, S, Ca, Mg y Fe.

• Componentes orgánicos: C,H y O Solución nutritiva

BIOFILTRACIONSOPORTE

• Los microorganismos necesitan un ambiente húmedo bajo condiciones de aire saturado.

Retención de agua

• El soporte necesita tener un volumen de espacio vacio entre el 40 y 80%.

• Suministrar una alta área superficial.

Porosidad del lecho

• Neutralizar los productos ácidos formados y evitar el deterioro del lecho.

Capacidad amortiguadora

BIOFILTRACIONSOPORTE

BIOFILTRACIONCARBON ACTIVADO

BIOFILTRACION

Bacterias

• Pseudomona putida.

• Pseudomona fluorescens.

• Streptomyces.• Actinomicetes• Thiobacillus.• Sulfolubus.• Thermothri.

Hongos

• Penicillium• Stemphylium• Scedosporium

apiospermun

MICROORGANISMOS EN LOS BIOFILTROS

BIOFILTRACIONPSEUDOMONA FLUORENCENS

BIOFILTRACIONPSEUDOMONA

PUTIDA

BIOFILTRACIONPENICILLIUM

BIOFILTRACIONMICROORGANISMOS EN LOS

BIOFILTROS

• Pequeños y numerosos, proporcionan una relación alta de superficie – volumen.Características

• Microorganismos quimioheterótrofos, aerobios y facultativos.

• Su interacción depende del contaminante a biodegradar Diversidad

microbiológica

• Los protozoos son depredadores de bacterias y hongos, cumpliendo una función de regulación de biomasaNota

BIOFILTRACIONCONDICIONES FAVORABLES

DEL LECHO

Depende de la temperatura del gas de entrada, perdida y generación de calor.

Temperaturas bajas tienden a limitar en crecimiento

microbiológico.Temperaturas altas inhiben la

actividad.

Los microorganismos activos son las bacterias mesofílicas, con

mayor actividad en el rango de 5 a 50 °C y óptimamente a 37 °C

Influye en el crecimiento microbiano y en la eliminación de

los gases contaminantes.Coeficiente de la Ley de Henry

Temperatura

BIOFILTRACIONCONDICIONES FAVORABLES

DEL LECHO

Depende de la generación de productos ácidos, tipos de contaminantes, cepas microbianas asociadas y de la capacidad amortiguadora del lecho

Algunas especies presentan actividad a valores extremos de pH

Lo recomendable son valores de pH entre 6 y 8

Influye en la presencia de las especies de microorganismos y su

actividad biológica.

pH

BIOFILTRACIONCONDICIONES FAVORABLES

DEL LECHO

Insuficiente cantidad de agua limita la formación de la

biopelicula, afecta la sorción de contaminantes del lecho y

disminuye la actividad microbiológica.

Excesiva humedad reduce la transferencia de masa de sustancias hidrofobicas,

tapona los espacios de poro

Medio para disolver los compuestos químicos

Influye en la formación de la biopelicula y la actividad

microbiológica

Humedad

BIOFILTRACION

BIOFILTRACIONCINETICA DE LA

BIODEGRADACION

La etapa determinante en la velocidad de

biodegradación es una reacción enzimática.

COMPONENTES PRINCIPALES DEL BIOFILTRO

Funciones “Filtro”! – Remoción física de contaminantes (p.e. sólidos susp.) Soporte para el crecimiento de las plantas, suministrándoles parte del

alimento necesario para su crecimiento. Proporciona superficie para el desarrollo de una película bacteriana

Criterios Granulometría (tamaño) del lecho filtrante se determina según

requerimientos hidráulicos: Porosidad (aprox. n = 50%), kf = aprox. 1*10-3 m/s Alta superficie de contacto – maximizar numero de microorg. Alta resistencia física y química contra el desgaste provocado por los

aguas residuales. PIEDRA VOLCANICA (hormigón rojo/negro,…) Arena & Grava de Río, Piedra triturada

SUELO O LECHO FILTRANTE

Funciones Introducción de Oxígeno a través del aerénchima (tejido) al lecho

filtante, que es utilizado por bacterias aerobias en la rizósfera El lecho de raíces proporciona una vía o ruta hidráulica (BFV!) proporcionan superficie para el crecimiento bacteriano

Plantas a sembrar Carrizo (Phragmites australis): mayor eficiencia de remoción

dada su mayor capacidad de aireación Totora Junco Papiro Achira

PLANTAS (Macrófitas)

Funcion: “Tratamiento biológico tipo facultativo”:

Degradación biológica de materia orgánica mediante

procesos aerobios y anaerobios (con/sin O2) Remoción biológica de Nitrógeno mediante los

procesos de la Nitrificación y Desnitrificación

MICROORGANISMOS