MATERIAL BIOFILTRANTE BASADO EN ASTILLAS DE POPULUS ALBA Y SU USO PARA EL TRATAMIENTO DE FLUIDOS GASEOSOS MALOLIENTES.

La presente invención se refiere a un nuevo material biofiltrante basado en astillas de Populus alba,

sobre las que se forma una biopelícula que aloja microorganismos, dicho material merced a su capacidad de retención de agua, pérdida de humedad, degradación en el tiempo y a su eficiencia depuradora, se emplea eficientemente en un sistema de atenuación/eliminación de olores en fluidos gaseosos.

Material biofiltrante basado en astillas de populus alba y su uso para el tratamiento de fluidos gaseosos malolientes Objeto de la invención.

La presente invención se refiere a un nuevo material biofiltrante basado en astillas de Populus alba y al uso de dicho material biofiltrante en un sistema de tratamiento de atenuación/eliminación de olores en fluidos gaseosos, que merced a sus características físico-químicas y a su eficiencia depuradora hacen posible su empleo eficiente en el tratamiento de dichos fluidos gaseosos.

Estado de la Técnica.

Actualmente la contaminación del aire continúa siendo un problema ambiental. La búsqueda de sistemas de tratamiento medioambientales adecuados ha conllevado, a la utilización de sistemas biológicos para la depuración de aguas. La aplicación de este tipo de sistemas se ha empezado a trasladar al campo del tratamiento de gases, pero la amplia variedad de procesos que generan efluentes gaseosos contaminados y el amplio espectro de contaminantes que contienen los mismos, ha provocado que no exista una tecnología única de tratamiento sino que cada caso deba ser evaluado de forma específica con el consiguiente desarrollo de diferentes tecnologías.

En este sentido, existen en el mercado y, por tanto pueden considerarse como parte del estado de la técnica, distintos tipos de sistemas y equipos cuyas características se adaptan para tratar efluentes gaseosos con volúmenes y características especificas, diferenciándose dichos sistemas biológicos en la fase en que los microorganismos están presentes en ellos y por el estado en que se encuentran en las fases líquida y gaseosa. En cualquiera de estos tipos de sistemas y equipos mencionados, la caracterización de la transferencia de materia entre las interfases presentes, es un aspecto clave para mejorar la eficacia de tales sistemas de tratamiento.

Entre los procedimientos más extendidos para el tratamiento de estos gases residuales se encuentra el hacer pasar una corriente gaseosa a través de un lecho de filtración de una altura dada, constituido por materiales de relleno o de empaque en donde se encuentran los microorganismos fijados sobre su superficie formando una delgada capa llamada biopelícula. Estos microorganismos son los responsables de la oxidación de dichos gases sirviendo como biocatalizadores en los procesos de degradación de la contaminación, transformando los contaminantes del aire en nueva biomasa, en productos gaseosos inofensivos, o en trasferirlos a fase líquida, a través de su actividad metabólica.

Diferentes medios biofiltrantes han sido empleados en estos sistemas pudiéndose diferenciar principalmente en dos categorías: los naturalmente bioactivos y los inertes.

Los medios filtrantes inertes por lo general son materiales porosos (naturales o sintéticos) que siempre requieren inoculación de microorganismos. Ejemplos de ellos son la grava, roca volcánica, cerámica y otros. Un ejemplo es descrito en la patente canadiense CA 2605358, la que divulga un biofiltro y el medio biofiltrante empleado en dicho sistema, el cual consiste en una pluralidad de gránulos expandidos de vidrio, cada gránulo conteniendo una capa que incluye un agente de unión, un agente de adsorción, microorganismos y nutrientes. Este sistema requiere de la adición de nutrientes que incluyan fuentes de fósforo, nitrógeno y potasio. El uso de este tipo de sistemas presenta ciertas desventajas debido a las obstrucciones, compactación, pérdida de carga en la fase gaseosa, adición de la fuente de nutrientes y especialmente debido a sus costes.

Por otra parte, entre los típicos medios filtrantes bioactivos naturales que han sido empleados se pueden mencionar los siguientes; la tierra, la turba y el abono de estiércol entre otros. En la patente NL8104987 se describe un filtro biológico que emplea este tipo de material biofiltrante para la purificación de los gases, en la que se proporciona como material biofiltrante una cama de compost inicial con un tamaño de partícula adecuado para estos fines, en este la cama de compost tiene una altura aproximada de 1 m y los gases malolientes para ser purificados se transmiten verticalmente a través de la cama y son descompuestos por los micro-organismos del compost. La patente japonesa JP2000167338, describe un método y un equipo para la purificación de gases de desechos en el que se utiliza un biofiltro de tierra, en donde los componentes del gas de residuos se descomponen por los microorganismos incluidos en la capa de tierra.

El uso de este tipo de materiales como medios biofiltrantes han sido empleado en muchas aplicaciones debido principalmente a su amplia disponibilidad y su bajo costo en comparación con los inertes, pero su utilización presenta inconvenientes como son la utilización de grandes camas de medio filtrante a costa de un bajo grado de biodegradación, las vías preferentes que ocurren en este tipo de medios y su predisposición a la degradación.

Para satisfacer adecuadamente las funciones de un material biofiltrante en un apropiado contexto industrial y comercial, dicho material debe reunir características especificas que estarán en dependencia de varios factores como son los efluentes a tratar, la estabilidad del material respecto a la acción corrosiva a largo plazo de las corrientes de gases, la degradación biológica asociada con la acción de diferentes poblaciones microbianas que se desarrollan en él y a la vez de las características físico-químicas del material para promover la colonización de las mismas, del área superficial que sea capaz de aportar, de su carácter hidrófilo para permitir una mejor eficiencia, de la minimización de la generación de residuos o desechos, de la densidad del material, y de la necesidad en el contexto de un desarrollo ES 2 397 029 Al

sostenible, que dicho material seleccionado deba ser natural, renovable y se pueda someter a la regeneración o reciclado después de su uso como material de biofiltración.

La adecuada selección del material biofiltrante es por lo tanto un paso crítico para asegurarse el correcto funcionamiento de este tipo de sistemas, objetivo esencial para mejorar la efectividad y la eficacia de los mismos.

Finalidad de la invención.

La finalidad de la presente invención es la de solucionar los inconvenientes anteriormente citados mediante el uso de un nuevo material biofiltrante, que es económico, accesible y que a la vez cumple con las ventajas mencionadas anteriormente, siendo capaz de atenuar/eliminar los olores en fluidos gaseosos de una manera eficiente.

Descripción de la invención.

El objeto de la presente invención es proporcionar un material biofiltrante basado en astillas de Populus alba para ser utilizado en un sistema de atenuación/eliminación biológica de olores en el tratamiento de fluidos gaseosos malolientes, el cual por sus características físico–químicas es capaz de satisfacer estas funciones de una manera eficiente y a un costo relativamente bajo.

El material biofiltrante de la invención podrá ser usado en sistemas en donde una corriente de gases a tratar se introduce a presión en un biolavador poniéndose en contacto durante su ascenso con el material biofiltrante fijado dentro del biolavador, y que estará recubierto con una delgada capa de microorganismos formando un biopelícula, los cuales serán los encargados de la biodegradación de los componentes del gas.

Para lograr una alta eficiencia en la depuración, el material biofiltrante de la invención se humedece gracias a la introducción simultanea de una corriente de líquido en la parte superior del biolavador, permitiendo que al ponerse en contacto la corriente de gas ascendente con el material biofiltrante humedecido, se establezca una interfase gas–líquido permitiendo que los componentes solubles de la corriente de gas en tratamiento se transfieran a la fase líquida, y una vez disueltos en ella, la interfase líquido-biopelícula creada permita que dichos compuestos a tratar sean oxidados por las reacciones biológicas de los microorganismos que conforman la biopelícula.

El material biofiltrante de la invención permite igualmente la formación de una interfase gas-biopelícula al ponerse en contacto el gas introducido a presión con la capa de material biofiltrante, permitiendo igualmente la oxidación de los compuestos a tratar por medio de las reacciones biológicas de los microorganismos que conforman dicha biopelícula.

Más específicamente el material biofiltrante a utilizar se somete a un procedimiento de cribado y filtrado para obtener una distribución de tamaño comprendida dentro del intervalo de 8 mm y 50 mm.

Dicho material biofiltrante presenta una menor pérdida de humedad...

1. Material biofiltrante para la atenuación/eliminación biológica de olores en sistemas de tratamiento de fluidos gaseosos malolientes caracterizado porque está constituido por astillas de Populus alba, sobre las que se forman una biopelícula que aloja a los microorganismos.

2. Material biofiltrante según la reivindicación 1, caracterizado porque las astillas comprenden una distribución de tamaño comprendida dentro del intervalo de 8 mm. 50 mm. de longitud.

3. Material biofiltrante según la reivindicación 1, caracterizado porque las astillas presentan una capacidad de retención de agua mayor del 85%.

4. Material biofiltrante según la reivindicación 1, caracterizado porque las astillas presentan una pérdida de 10 humedad por conversión forzada entre un 15-40%.

5. Material biofiltrante según la reivindicación 1, caracterizado porque las astillas contienen una concentración de fósforo de entre 250.0 μgr.P/gr. y 320.0 μgr.P/gr.

6. Material biofiltrante según la reivindicación 1, caracterizado porque las astillas presentan una degradación anual menor que el 0.25%.

7. Uso de un material biofiltrante para la atenuación/eliminación biológica de olores en sistemas de tratamiento de fluidos gaseosos malolientes caracterizado porque dicho material biofiltrante comprende astillas de Populus alba, en las que se forman una biopelícula de microorganismos.