biofiltración de metanol utilizando como soporte semilla

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BIOFILTRACIÓN DE METANOL UTILIZANDO COMO SOPORTE SEMILLA
DE UVA Y CÁSCARA DE CACAHUATE
1JOSE
1
Centro del Diseño y la Construcción,
INTRODUCCIÓN. El problema de la
contaminación es un fenómeno de repercusión
mundial y cada día se tiene un mayor número de
fuentes de emisiones gaseosas de compuestos
orgánicos volátiles (COVs) de los diferentes
sectores industriales. La biofiltración es
actualmente la tecnología más utilizada para el
tratamiento biológico de flujos de gas con bajas
concentraciones de COVs, por medio de la acción
de microorganismos adheridos en un soporte
poroso, como la turba, composta, suelo, materiales
sintéticos o mezclas de estos. El soporte provee a
los microorganismos un ambiente favorable en
términos de pH, temperatura, humedad, nutrientes
y flujo de oxígeno1,2. La naturaleza del soporte
tiene una influencia importante sobre la eficiencia
de biodepuracion de los contaminantes y sobre los
costos de operación del biofiltro3. Se han realizado
pocos estudios para el desarrollo de una
tecnología de biofiltración propia con soportes
orgánicos considerando el potencial económico y
recursos naturales del país4. El objetivo principal
del trabajo fue probar un soporte local y
económico como la semilla de uva para degradar
metanol como contaminante modelo en el
biofiltro.
MATERIAL Y MÉTODOS
El desarrollo experimental se realizó en un reactor
cilíndrico de acero inoxidable de 150 L (0.35 X
1.60 m) conteniendo como soporte o medio
filtrante, una mezcla de semilla de uva y cáscara
de cacahuate, y un flujo de aire descendente de
200 litros.min-1, contaminado con alcohol
metílico. Las concentraciones de metanol se
cuantificaron en los puertos de muestreo superior
e inferior del reactor. Posteriormente se analizaron
en un cromatógrafo de gases AutoSystem
equipado con un detector de ionización de flama
(FID). La carga de metanol fue de 165 g.m-3lecho.h1
. Los parámetros de operación medidos a lo largo
del desarrollo experimental fueron el pH,
temperatura, caída de presión y humedad relativa
en el biorreactor.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En el cuadro uno y dos se indican los resultados
de la determinación de los parámetros físicos y
químicos de los soportes empleados. De acuerdo a
esta información se pudo observar que tanto la
semilla de uva como la vaina de cacahuate son
2Centro
LUIS RAMIREZ PIÑA, 2E. MARCELA RAMÍREZ LÓPEZ
de Ciencias Básicas, Maestría en Ingeniería Ambiental,
Universidad Autónoma de Aguascalientes
adecuadas soportes para ser empleados en un
biofiltro.
Cuadro 1. Parámetros físicos de los soportes.
Área específica
1074.81 m2.m-3
Porosidad del lecho
0.445
La eficiencia de eliminación del biofiltro fue de 70
%.
La caída de presión detectada durante la operación
del biofiltro estuvo en el rango de 2 a 10 mmHg.
El pH se mantuvo en un promedio de 6.7, la
humedad relativa entre el 50 y 60 %, y la
temperatura osciló entre 17 y 23C, estos
parámetros son adecuados para una buena
actividad microbiológica.
Cuadro 2. Parámetros químicos de los soportes.
Semilla de
Vaina de
Elemento
uva:
cacahuate:
Promedio
Promedio
(mg.kg-1)
(mg.kg-1)
Cu
Fe
Mn
Zn
P
Na
K
N
9.64
59.00
10.49
64.96
1309.10
1199.16
7045.12
16944.00
6.20
218.96
29.50
25.30
369.93
1199.80
1747.70
4368.00
4 Aranda, A. 2005.
CONCLUSIONES
El soporte permitió el desarrollo adecuado de los
microorganismos responsables de la degradación
del metanol.
La actividad metabólica de los microorganismos
presentes en el biofiltro permitió una eficiencia de
degradación del metanol del 70%.
El soporte no ha presentado cambios estructurales
significativos.
REFERENCIAS
1
Ramirez-López, E.M. Procesos biológicos para el
tratamiento de emisiones gaseosas contaminantes.
Scientia Naturae. Volumen 5, Numero 1, JulioDiciembre 2002.
2
Devinny, J.; Deshusses, M. A.; Webster, T. S.
1999. Biofiltration for air pollution control.
U.S.A.: Lewis Publisher
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GAAACCCIIIÓ
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3
Ramirez-López, E.M. Desarrollo de una
tecnología mexicana (cascabio) de biofiltracion
con subproductos agrícolas locales como soporte.
Centro Investigación y de Estudios Avanzados del
Instituto Politécnico Nacional. Departamento de
Biotecnología y Bioingeniería. Septiembre de
1997.
4
Ramirez-Lopez, E.; Corona-Hernandez, J.;
Dendooven, L.; Rangel, P.; Thalasso, F.
Characterization of five agricultural by-products
as potencial biofilter carriers. Bioresorce
Technology. Elsevier Science, 2002. November.
5
Aranda, A. 2005. Tesis de maestría en proceso.
UAA.