Biofiltros 2011 3º1º

“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)