biofiltros 2011 3º1º
TRANSCRIPT
“biofiltros”Integrantes: Juana Churquina
Gianina Suarez
3ª1ª
microorganismoS
Los biofiltros
Filtrado de sustancias
toxicas
• Disolventes • Pesticidas
• Residuos orgánicos
Lodos “activos” de las depuradora
Reacciones metabólicas degradan las
materias orgánicas
Como en
introducciónLos biofiltros son procesos de
filtración donde actúan los microorganismos
Los biofiltros, también denominados filtros biológicos, son
dispositivos que eliminan una amplia gama de compuestos
contaminantes desde una corriente de fluido (aire o agua) mediante un
proceso biológico
AplicaciónLos biofiltros se pueden aplicar sobre una amplia gama de sustancias volátiles desde
compuestos inorgánicos como el sulfhídrico y el amoníaco hasta compuestos orgánicos volátiles como el tolueno, los xilenos o el benceno. Incluso se ha observado en unos
casos la desintegración del metano con rendimientos de hasta el 50 % o la
eliminación del cloruro de metileno.
Para la aplicación de los biofiltros el aire se debe aportar en condiciones incompatibles. Esto significa que no debe haber presente
compuestos desinfectantes
El rendimiento global será mejor si las condiciones son constantes aunque con algo de
tiempo de adaptación los organismos se acomodan también a eventuales cambios. Su
uso es para limpiar el agua de lluvia que cae en las casas.
RendimientosLos rendimientos alcanzados por los biofiltros dependen de la naturaleza y la concentración de los contaminantes y de eventuales otros compuestos presentes en la mezcla tratada. Suelen alcanzar valores de 95 - 99 % y son
por lo tanto comparables con los rendimientos alcanzados por otros procesos de desodorizarían como el lavado químico o
los filtros de carbón activo.
Durante el proceso de infiltración , el aire contaminado pasa a través de los macro poros 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 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 infiltración dan lugar a una descomposición completa de los contaminantes, creando productos no peligrosos.
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.
Sistema de los tubos perforados en la base dejando pasar aire atreves del suelo
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.
la evolución de los diseños de los biofiltros ha permitido el tratamiento de mayores cargas de
contaminantes. Ejemplo de ello son los biofiltros que se han instalado en Alemania y
en los Países BajosLa optimización de los birreactores también ha
sido posible mediante el estudio de diversos materiales filtrantes que proporcionan el medio
adecuado para el desarrollo de los microorganismo y entre los que se encuentran materiales orgánicos (como compostas y suelos
contaminados) o bien materiales sintéticos .
Tipos de biofiltrosLos equipos empleados para la
purificación biológica de gases pueden subdividirse en tres tipos: biofiltros de
lecho fijo (BLF), biofiltros de lecho escurrido (BLE) y biolavadores. Esta
clasificación se basa en las condiciones en las que se encuentran los
microorganismos en el sistema y del patrón de flujo de la fase líquida.
Los biofiltros de lecho fijos(BLF): constan de un lecho empacado que se conoce como material filtrante y que puede ser sintético u orgánico, que
sirve como soporte para los microorganismos y en el caso de los orgánicos como fuente de nutrientes
para el crecimiento microbiano.
El principio de los biofiltros de lecho fijo consiste en hacer pasar la corriente
gaseosa saturada de humedad que contiene al contaminante a través del lecho en donde los contaminantes son degradados por los microorganismos.
Una característica importante de los BLF es la ausencia de la fase acuosa
móvil que los hace convenientes para tratar contaminantes muy poco solubles en agua. Es importante
mencionar que la huella física de los BLF es mayor con respecto a los otros
tipos de biofiltros.
El biofiltros de lecho escurrido (BLE): consiste de una columna empacada con un soporte inerte (usualmente de material cerámico o plástico)
donde se desarrolla la biopelícula. A través del lecho se alimenta una corriente gaseosa que contiene al sustrato por biodegradar y una
corriente líquida que es comúnmente reciclada a través del lecho y que tiene la función de
aportar nutrientes esenciales a la biopelícula, así como de remover los productos de degradación de los microorganismos.
La tecnología de biofiltros permite visualizar el crecimiento de las bacterias sobre el medio plástico.
los biofiltros, en los biolavadores el compuesto a degradar primero es
absorbido en la fase líquida localizada en una torre de absorción llena de líquido. La operación consiste en hacer fluir el gas a
contracorriente a través del líquido, donde los contaminantes y el O 2 son absorbidos. Posteriormente el líquido es alimentado a
un reactor empacado de un material inerte cubierto de la película biológica encargada
de degradar al contaminante .
Para los biofiltros de lecho fijo (BLF) y de lecho escurrido (BLE), 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.
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. Para los BLF esta solución se agrega periódicamente por aspersión. Para los BLE, las soluciones
minerales se agregan al líquido en movimiento.
Micrografía SEM de muestra del biofiltro. Exopolímeros (México)
Microorganismos más comunes usados para el tratamiento biológico de gases
Bacterias
• Actinomicetes• Micrococcus
Cephalosporium sp.• Micromonospora vulgarism• Bacillus cereus• Streptomicetes sep.• Pseudomonas futida• Pseudomonas fluorescens
hongos
• Actinomycetes• Penicillium sp• Circinella• Cephalotecium sp.• Ovularia sp.• Stemphilium sp.• Scedosporium apiospermun
escurrido Infiltro de lecho para el tratamiento de metanol UAM-I
Ventajas •Biofiltro de lecho fijo: altas superficies de contacto gas-líquido ,facilita arranque y
operación, bajos costos de inversión , soporta periodos sin alimentación, no produce agua de
desechos .•Biofiltros de lecho escurrido : control de
concentración de sustratos ,posibilidad de entrar acumulación de subproductos .
•biolavado:mejorcontrolde la reaccion,baja caída e precio.
Desventajas •Biofiltros de hecho fijos: poco control sobre
fenómenos de reacción ,baja adaptación a altas fluctuaciones de flujo de gas ,no conveniente para tratamiento de contaminantes cuyo subproducto
son compuestos ácidos •Biofiltros de hecho escurrido: baja superficie de
contacto gas-liquido, generación de lodos ,no resiste periodos sin alimentación ,necesidad de suministrar nutrientes ,alto costo de inversión,
taponamiento por biomasa .• biolavado: necesidad de aireación extra, genera
lodos residual, no soporta periodos sin alimentación
Conclusión La biofiltración utiliza los
microorganismos para lograr procesos de
filtración
FUENTES•Es.wikipedia.com
•Instituto Nacional de Ecología (México)