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07/2009

Primer biorreactor convertido de Europa

Bioreactor
Mejorar la eficacia de los sistemas tradicionales de depuración de gases contaminantes es el objetivo de este artículo. Un convenio firmado entre el grupo de investigación GENOCOV (Departamento de Ingeniería Química) y la empresa Ecoparc del Besós, ha permitido la primera conversión europea de una torre de lavado químico en un biorreactor para el tratamiento de gases contaminantes. Se trata de un sistema que mantiene un ambiente biológicamente activo y, en este caso, el proceso químico utiliza ciertos microorganismos para eliminar contaminantes, pero con un consumo de energía y recursos más bajo, lo que lo convierte en una vía de depuración con mucho futuro. Tras los esfuerzos que implicó el proceso de conversión, este trabajo presenta los primeros resultados.

La torre, utilizada para la depuración de aire contaminado provecedente de túneles de compostaje, operaba con eficacias muy bajas. Esto llevó a la junta directiva de Ecoparc 2 a contactar con el grupo GENOCOV con el fin de valorar posibles soluciones. Después de establecer las características de la corriente a tratar y de la propia torre de lavado químico, se acordó su conversión en un biorreactor, sistema significativamente más económico y la eficacia del cual ha sido probada en multitud de experiencias a escala industrial. Los biorreactores son sistemas de tratamiento de gases en los que la eliminación de los compuestos contaminantes es llevada a cabo por microorganismos, con un consumo energético y de recursos mínimo y sin requerir del uso de sustancias químicas potencialmente peligrosas. Los mayores retos del proyecto fueron el tamaño del sistema a convertir (8.4 m de altura por 4 m de diámetro) y, sobre todo, su reducido tiempo de residencia (inferior a 1 segundo, del orden de 20-50 veces inferior a los valores habituales de operación de biorreactores industriales).

Los trabajos de conversión de la torre implicaron un cambio integral en la estructura y modo de operación de la torre. Se suprimieron los depósitos y líneas de aporte de productos químicos, se sustituyó el material de relleno, los difusores internos y la bomba de recirculación y se modificó el sistema de aporte y retirada de agua de renovación. Como fuente de microorganismos se utilizó lodo extraído de la propia estación depuradora de aguas de Ecoparc 2, rico en comunidades microbianas degradadora de compuestos orgánicos volátiles y de compuestos inorgánicos nitrogenados.

Una vez inoculado y puesto en marcha el sistema se determinó que la capacidad de eliminación de los compuestos orgánicos volátiles (principales causantes del olor de la corriente gaseoso) era del orden de 20 g C/m3·h. En el caso del amoniaco, compuesto irritante y de fuerte olor, también de presencia mayoritaria en la corriente, la capacidad de eliminación media fue de 3.5 g N/m3·h. Estos resultados, comparables a los obtenidos habitualmente en sistemas industriales de tratamiento biológico de gases, prueban la elevada capacidad de depuración del biorreactor convertido. Si bien no se llegó a demostrar experimentalmente, se ha estimado que esta capacidad de eliminación podría incluso duplicarse por medio de la sustitución de la totalidad o de parte del material de relleno seleccionado (anillos Pall de polipropileno de 5 cm de longitud) por otro con una mayor superficie específica, como la espuma de poliuretano. A lo largo de los más de cinco meses de seguimiento de su operación, el biorreactor ha demostrado ser un sistema eficiente y robusto, requiriendo simplemente de un mantenimiento mínimo de rutina.

Óscar Prado, David Gabriel, Javier Lafuente i Rosa Maria Redondo (Universidad de Almería)
Universitat Autònoma de Barcelona

Referencias

Retrofitting of an Industrial Chemical Scrubber into a Biotrickling Filter: Performance at a Gas Contact Time below 1 s. Prado, OJ; Redondo, RM; Lafuente, J; Gabriel, D. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL ENGINEERING-ASCE, 135 (5): 359-366 MAY 2009

 
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