LISTA DE COTEJO PARA EL REPORTE DEL PROTOTIPO DE UN BIOFILTRO. DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN Nombre del alumno: Cielo Gutiérrez, Christian Bernardo Matricula: 1200418, 1200321, Uribe, Alondra Sugey Cortés, Paulina Guadalupe Ruvalcaba 1200417, 1180073 Grupo: 8.2 Fecha: 18/04/23 Asignatura: Biotecnología Ambiental Periodo cuatrimestral: Enero - Abril Nombre del profesor: Cristóbal Ramírez Solís Firma del profesor: INSTRUCCIONES Revisar los documentos o actividades que se solicitan y marque en los apartados “SI” cuando la evidencia a evaluar se cumple; en caso contrario marque “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” ocúpela cuando tenga que hacer comentarios referentes a lo observado. Valor del reactivo 5% 5% 5% 5% 10% 35% 10% 20% 5% 100% Característica a cumplir (reactivo) Es entregado puntualmente (hora y fecha solicitadas). Cero errores ortográficos. Orden y limpieza en el documento escrito. Portada: Incluye toda la información esencial para una correcta identificación del documento Introducción: Presenta los aspectos básicos y aplicaciones de los biofiltros Metodología: Describe detalladamente todo el proceso seguido para la construcción del prototipo, justificando los materiales empleados. También indica la función que cumple cada parte incluida en su prototipo. Incluye diagrama del prototipo de biofiltro. Resultados, discusión y conclusión: Explica las posibles dificultades en la construcción del prototipo, su posible implementación, compara con prototipos similares y expresa sus conclusiones. Presenta bibliografía (al menos cinco fuentes consultadas). CALIFICACIÓN: CUMPLE SÍ NO OBSERVACIONES UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE ZACATECAS INGENIERÍA EN BIOTECNOLOGÍA BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL REPORTE PROTOTIPO DE UN BIOFILTRO DOCENTE: CRISTÓBAL RAMÍREZ SOLÍS ALUMNOS: CIELO GUTIÉRREZ DEL VILLAR 1200418 CHRISTIAN BERNARDO URIBE LEYVA 1200321 ALONDRA SUGEY CORTÉS REYES 1200417 PAULINA GUADALUPE RUVALCABA PÉREZ 1180073 GRUPO 8.2 18/04/23 FRESNILLO, ZAC. INTRODUCCIÓN La biofiltración es un proceso biológico utilizado para el tratamiento de compuestos orgánicos volátiles e inorgánicos. Para su aplicación se utilizan microorganismos que someten a los contaminantes contenidos en el aire a una degradación biológica. Los biofiltros son también una de las tecnologías más utilizadas para el tratamiento de olores, debido a su excelente efectividad, así como a su facilidad de uso y mantenimiento. El principio de funcionamiento de los biofiltros se basa en la oxidación de las sustancias contaminantes, que es llevada a cabo por las bacterias que viven en el "biofilm" que son alimentadas por las sustancias orgánicas presentes en el aire. El aire que ingresa al biofiltro pasa de abajo hacia arriba del lecho filtrante, que está constituido por un soporte orgánico con una capa de "biofilm" en la que los microorganismos metabolizan los contaminantes presentes en el aire a tratar. El ambiente óptimo para la actividad bacteriana es mantenido por un riego regular y controlado, que garantiza la eficacia del proceso. Un filtro de carbón activado elimina los gases contaminantes del aire por el proceso de adsorción. En la adsorción los contaminantes gaseosos se adhieren al exterior del carbón activado. Este proceso de adsorción permite al filtro de carbón activado eliminar químicos orgánicos del aire. Con el tiempo, los contaminantes gaseosos llenan casi todos los poros del carbón activado y este debe ser reemplazado. En el presente reporte se muestra el proceso para la construcción de un filtro casero de carbón activo. MATERIALES o Tubería de PVC de 25 cm de longitud y 12 cm de diámetro o 1 ventilador de ordenador o 1 tapa para la tubería del mismo diámetro o Fuente de alimentación de un ordenador o Rejilla metálica o Papel fieltro (de 600 micras) o Carbón activo o Silicona METODOLOGÍA 1. La tubería de 25 cm será la cámara del filtro. 2. Eliminar las esquinas del ventilador para que puedan adaptarse a la tubería. 3. Diferenciar los cables de alimentación del ventilador y preparar los extremos para su instalación. 4. Insertar el ventilador en uno de los extremos de la tubería. Usar silicona para fijarlo y tener en cuenta el sentido de giro, es necesario que el flujo de aire circule entrando por el extremo contrario al ventilador. 5. Cortar el papel fieltro (2) y la malla (1) de forma circular con el mismo diámetro de la tubería. 6. Realizar un agujero de 12 cm en la tapa para la tubería y colocar la malla metálica en la tapa. Para fijarlo adecuadamente, emplear la silicona. 7. Colocar el carbón activo dentro de los papeles fieltro y sellarlo de manera que se forme una bolsa. 8. Colocar la bolsa de carbón activo en el otro extremo de la tubería (el contrario al del ventilador) y sellarlo con silicona. Colocar al final la tapa con la malla metálica encima de la bolsa de carbón activo. 9. Por último, conectar la fuente de alimentación. El filtro de carbón activo es una técnica de purificación que realiza una actuación conjunta, cuyo resultado es una buena calidad ambiental en la que el papel fieltro y el carbón activo serán una pieza clave. Los filtros de carbón activo retienen partículas atrapándolas y actuando igualmente como un absorbe olores naturales que también captura polución de todo tipo. Su función es retener sustancias químicas volátiles de pequeño tamaño. De hecho, gracias a su eficacia (parcial, pero importante) y a su bajo coste de construcción constituye casi una técnica imprescindible para conseguir una higiene ambiental de gran calidad. DIAGRAMA DEL PROTOTIPO El aire contaminado pasa por 3 etapas: - La malla retiene partículas pequeñas que vienen con el aire succionado por el ventilador. - La bolsa de papel filtro con carbón activo retiene polvo y partículas sólidas suspendidas en el aire. El carbón activo elimina gases contaminantes, olores y compuestos orgánicos volátiles. - El cuerpo del tubo y el ventilador canalizan el aire purificado y lo expulsan. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Ya que no se realizó un prototipo, solo se explicarán las posibles dificultades para realizar el biofiltro, así como su posible implementación y alguna comparación con otros tipos de biofiltros. Como se pudo observar anteriormente, la metodología utilizada para realizar este prototipo es bastante sencilla, así como los materiales que se utilizan para dicho proceso. Cabe resaltar que a nuestro parecer no hay ningún problema para la fabricación de este prototipo de biofiltro, además de qué se utilizan muy pocos materiales, sin embargo algunos materiales como el ventilador o la fuente de poder de computadora que pueden ser los más complicados de conseguir podemos adquirirlos en alguna tienda cerca y dentro de nuestras posibilidades. Estos son filtros que funcionan con un tipo de carbón que es tratado para aprovechar al máximo su porosidad con el fin de absorber muy bien partículas dañinas que se encuentran en la atmósfera. Su tarea es hacer básicamente de tamiz que divide los compuestos, dejando como resultado un aire más puro. A lo que se denomina carbón activado no es más que la particularidad de hacer aún más porosos a los carbones que ya poseen en sí esta capacidad. Los agentes contaminantes en el aire tienen una dimensión molecular menor de 2 mm, imposible de percibir para nuestros ojos y sin embargo presentes, por lo que, entre más pequeños sean el tamaño de los poros del filtro por el cual el aire pasará, mayor posibilidad hay de retener moléculas y su dispersión en el espacio. Se activa el carbón con relación a su posibilidad de inducir una mayor porosidad. Si bien conocemos al carbón como un mineral, este puede conseguirse de diversas maneras. El carbón vegetal, por ejemplo, como el de la cáscara de coco, es precisamente uno de los más usados en la composición de estos filtros, ya que posee una microporosidad difícil de superar. Otras de las materias primas comúnmente utilizadas para fabricar el carbón de estos filtros son las maderas, en particular, aquellas que son suaves como la del pino, y algunos huesos vegetales, tales como el hueso de aceituna o de durazno. Los materiales que componen el carbón de estos filtros siempre van a estar determinados por el espacio para el cual este está pensado. No es la misma distribución para un filtro de aire destinado para cocinas que para una oficina. Las necesidades de absorción varían de una a otra, y no se excluye incluso la posibilidad de que ambos carbones, minerales y vegetales, trabajen en conjunto. Uno de los mayores atributos que posee este tipo de filtro de aire es su capacidad de eliminar agentes contaminantes y alergenos en el aire con eficacia, aunado al hecho de que en su gran mayoría han incorporado una sencilla instalación en su diseño sin demandar remodelación en los sistemas de ventilación de hogares e incluso empresas. Los filtros de aire de carbón activado no solo purifican el ambiente y lo desinfectan, sino que también pueden desodorizar los malos olores provenientes del polvo, moho, humo, y otros productos químicos de consumo doméstico. La rentabilidad es otra ventaja en la que poner nuestra mirada. Dependiendo de la marca y de sus dimensiones para uso de oficinas u hogares, un filtro puede durar alrededor de seis meses o más sin ser sustituido, y sin demandar mayores atenciones, lo que sin duda es un alivio. El uso de los filtros de aire de carbón activado por su excelente rendimiento es cada vez más común encontrarlo en las campanas de las cocinas, en la purificación de aire comprimido propia de los hospitales y tanques de buceo, filtros de aires acondicionados, y en el control de gases industriales como el gas carbónico, hidrógeno, helio, acetileno y monóxido de carbono. Otro tipo de biofiltro que también es muy eficiente es el biofiltro de lecho fijo, este, por su parte consta 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. Ejemplos de materiales filtrantes utilizados en este tipo de filtros son rocas porosas, tierra de diatomeas, perlita, tierra, trozos de maderas, diferentes tipos de compostas, residuos orgánicos tales como cáscaras de cacahuate, de arroz o de coco, fibra de caña de azúcar, entre otros. 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. CONCLUSIÓN Se presentó la metodología y diagrama para el prototipo de un filtro, el cual estará elaborado con un tipo carbón poroso, esto hace que sea extremadamente eficiente en el proceso de absorción, por lo que retiene de manera eficaz los compuestos orgánicos presentes en el aire. Este filtro actúa a modo de tamiz separando las moléculas más pesadas del aire, dejando pasar sólo las partículas más puras. El filtro está diseñado para la eliminación de gases contaminantes, olores, partículas y la eliminación de compuestos orgánicos volátiles. Gracias a la eficacia del filtro de carbón activo y a su bajo coste, constituye casi una técnica imprescindible para conseguir una higiene ambiental de gran calidad. REFERENCIAS Condorchem envitech (s.f.). Biofiltros para el tratamiento de aire, olores y emisiones atmosféricas. Condorchem envitech. Fecha de consulta: 16/04/23. Obtenido de: https://condorchem.com/es/biofiltros/ Equipo Purio (2020). Filtro de aire con carbón activado. PURIO. Fecha de consulta: 16/04/23. Obtenido de: https://www.purioperu.com/filtro-de-aire-con-carbonactivado/ Nogueira, C. (s.f.). Cómo hacer un purificador de aire casero. Airalia. Fecha de consulta: 16/04/23. Obtenido de: https://www.airalia.es/climatizacion/purificadores-deaire/purificador-aire-casero/ Ozono Hogar (2014). Cómo funciona el filtro de carbón activo en un purificador de aire. Ozono Hogar. Fecha de consulta: 16/04/23. Obtenido de: https://ozonohogar.com/blog/cmo-funciona-el-filtro-de-carbn-activo-en-purificador-deaire/
