Biofiltros 2011 3º1º
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Biofiltros 2011 3º1º Biofiltros 2011 3º1º Presentation Transcript

  • “biofiltros”
    Integrantes: Juana Churquina
    Gianina Suarez 3ª1ª
  • microorganismoS
    Los biofiltros
    Lodos “activos” de las depuradora
    Filtrado de sustancias toxicas
    Reacciones metabólicas degradan las materias orgánicas
    Como en
    • Disolventes
    • Pesticidas
    • Residuos orgánicos
  • introducción
    Los 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 Bajos
    La 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
    Actinomycetes
    Penicillium sp
    Circinella
    Cephalotecium sp.
    Ovularia sp.
    Stemphilium sp.
    Scedosporium apiospermun
    Actinomicetes
    Micrococcus Cephalosporium sp.
    Micromonospora vulgarism
    Bacillus cereus
    Streptomicetes sep.
    Pseudomonas futida
    Pseudomonas fluorescens
    hongos
  • 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 biofiltraciónutiliza los microorganismos para lograr procesos de filtración
  • FUENTES
    • Es.wikipedia.com
    • Instituto Nacional de Ecología (México)