UNIVERSIDAD TÉCNICA DE ORURO FACULTAD NACIONAL DE INGENIERÍA CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE ORURO
FACULTAD NACIONAL DE INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA
Título:
Postulante:
Fecha de Defensa:
ESTUDIO DE TRES TIPOS DE SOPORTES EN EL PROCESO DE
BIOFILTRACIÓN DE UNA CORRIENTE DE GAS CONTAMINADA CON GAS
SULFHÍDRICO
Jenny Eliana Chávez Martínez
18 de Octubre de 2006
INTRODUCCIÓN
Los sistemas de Biofiltro se han constituido en las últimas décadas como un método innovador en el campo del
tratamiento de efluentes contaminantes tanto líquidos como gaseosos. De manera progresiva, los biofiltros han
sido utilizados para el tratamiento de una gama cada vez más amplia de contaminantes. Actualmente la lista de
compuestos tratados con éxito por biofiltros incluye casi 200 compuestos diferentes.
JUSTIFICACIÓN DEL TEMA
La justificación se basa en el conocimiento del Tratado de Kyoto, en el que se ratifica la necesidad de realizar el
tratamiento de las emisiones gaseosas desechadas, así poder hacer posible el cumplimiento de las normas
permisibles de desechos de gas sulfhídrico, el cual tiene un efecto nocivo a la salud de las personas. El desarrollo
de alternativas tecnológicas, como los biofiltros, permitirá mejorar los sistemas de tratamiento de emisiones, lo
que redunda en el mejoramiento de la calidad ambiental.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El control de las emisiones gaseosas, procedentes de instalaciones industriales y comerciales, ha sido objeto de
un creciente número de normativas, debido a los peligros que representan dichas emisiones para la salud y a su
potenciabilidad en el daño a la capa de ozono. En la actualidad un problema que afecta a la población de Oruro
es la aparición de olores desagradables, fenómeno que ocurre desde la puesta en marcha de la planta de
tratamiento de aguas residuales en la zona Este de la ciudad, estimando que una parte de esta emanación
corresponda a esta fuente, siendo el gas sulfhídrico, cuyo olor característico es al de huevos podridos, uno de sus
componentes.
OBJETIVOS
 Objetivo General
Evaluación de tres tipos de medios filtrantes, para un sistema de Biofiltración de una corriente
contaminada con gas sulfhídrico.

Objetivos Específicos
 Recolección y sistematización de la base teórica relacionada con el tema.
 Activación del sistema microbiológico para el funcionamiento del biofiltro, estudio de condiciones
operatorias.
 Identificación y selección experimental de soporte para el desarrollo del sistema microbiológico de
depuración.
 Desarrollo de pruebas experimentales, a escala de laboratorio, para la verificación de funcionamiento
del biofiltro y la determinación de relaciones de diseño.
 Elaboración de una propuesta hipotética de diseño del biofiltro percolador para el tratamiento de gas
sulfurado.
METODOLOGÍA
La metodología seguida en el presente trabajo, comprende las siguientes fases: la primera de pruebas
preliminares, en las cuales se realiza la selección de soportes, se realiza la generación del gas sulfhídrico, también
se determina el método analítico por el cual se valoraran las concentraciones a la salida del biofiltro.
Una segunda fase comprende la de Diseño y construcción de un prototipo y la realización de las pruebas de
funcionamiento del mismo, donde el equipo una vez dispuesto, se somete a pruebas en vacío para verificar su
funcionamiento.
La cuarta fase esta referida a la activación del Biofiltro y realización de las pruebas principales, que consiste en
la adaptación del cultivo a las condiciones de operación del sistema, utilizando los tres soportes seleccionados y
aplicando la generación del. Las pruebas principales, consisten en la variación de la concentración de
alimentación y el caudal del gas portador, para determinar el grado de remoción del contaminante en el proceso y
una última fase incluye el estudio de la cinética del proceso y la sistematización de los resultados obtenidos.
CONCLUSIONES

La selección de los soportes, aplicados a la evaluación experimental, se ha efectuado para compost,
humus y turba, además a efecto de la realización de pruebas experimentales en condiciones controladas
en laboratorio, se ha desarrollado un sistema de generación de gas sulfhídrico. El método iodométrico ha
permitido cuantificar el gas generado para diferentes condiciones de operación.

Para la activación y desarrollo del estudio experimental se ha efectuado la preparación del inóculo de
microorganismos, de la literatura especializada se ha seleccionado el Thiobacillus Thiooxidans, el
inóculo ha sido obtenido de lodos de las lagunas de tratamiento de aguas residuales de la ciudad de Oruro
y se ha sembrado en el soporte para las pruebas experimentales.

A efecto del desarrollo de las pruebas experimentales se ha desarrollado un prototipo de biofiltro, el cual
ha sido construido y dispuesto en tres unidades en paralelo, para la experimentación bajo las mismas
condiciones ambientales

Con el prototipo experimental se ha efectuado pruebas iniciales en vacío, las que se orientan a verificar el
funcionamiento del sistema.
Una vez montado y verificado el sistema experimental, se ha procedido a la activación de biofiltro
mediante la impregnación del cultivo y la alimentación del gas sulfhídrico.
La prueba principal permite la evaluación de la cinética global del proceso en el sistema soporte-cultivo,
estableciéndose las tres ecuaciones correspondientes a los tres soportes analizados.
Aplicando las ecuaciones cinéticas se ha realizado una simulación que permite comparar el
comportamiento, estableciendo un rendimiento similar en los filtros de soporte de humus y compost, en
tanto que para el soporte de turba se presenta un mejor rendimiento
En base de los resultados experimentales, se realiza una aplicación de estudio de caso, para un industria
de colorantes, esta aplicación es satisfactoria para el dimensionamiento de los sistemas de biofiltración,
considerando el gas sulfhídrico como contaminante.
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RECOMENDACIONES
-
Es necesario profundizar el desarrollo de la investigación relacionada al comportamiento dinámico
del proceso, particularmente en las etapas de puesta en marcha y falla del sistema, considerando las
variaciones que puedan existir en la alimentación y las condiciones ambientales, por ello se
recomienda profundizar el estudio de los biofiltros, para diferentes condiciones de operación.
-
Se requiere complementar el desarrollo experimental, en base del prototipo desarrollado, para evaluar
los modelos fenomenológicos propuestos en la literatura, que incluye el estudio de la biopelícula,
considerando diferentes tipos de microorganismos como agentes de la purificación.
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Es necesario, analizar y evaluar los efectos de cambio de escala, respecto de las investigaciones de
laboratorio para este tipo de procesos, considerando sus particularidades y las aplicaciones de la
tecnología de biofiltros.