Material filtrante para corrientes gaseosas.

Material filtrante para corrientes gaseosas, constituido a base de pelo natural,

preferentemente pelo natural procedente de pelambre de encurtido de pieles de animales.

Una vez recogido el pelo se procede al secado del mismo, hasta una humedad comprendida entre 60-20% en peso y a continuación a un proceso de desengrasado, hasta un contenido máximo en grasa del 30% en peso.

MATERIAL FILTRANTE PARA CORRIENTES GASEOSAS

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un material filtrante para corrientes gaseosas, constituido a partir de un residuo orgánico, capaz de eliminar determinados compuestos contaminantes de una corriente gaseosa. 5

La invención tiene igualmente por objeto el procedimiento de preparación del material filtrante.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

El uso de materiales biofiltrantes o filtros es bien conocido en el campo del tratamiento de corrientes gaseosas. 10

El tratamiento biológico de diferentes contaminantes presentes en efluentes gaseosos es una alternativa elegida principalmente por sus bajos costes de operación y su reducido impacto ambiental frente a otros sistemas como son lavadores de gases, trampas de agua, tratamientos químicos, neutralizadores químicos, etc.

Un biofiltro es una tecnología basada en aprovechar la capacidad oxidativa de la biomasa 15 para oxidar los compuestos contaminantes, en este caso del aire. Es preciso propiciar unas condiciones óptimas para el desarrollo de los microorganismos que llevan a cabo el proceso. Para ello se dispone de un medio de soporte, normalmente a base de materiales naturales con alta relación superficie/volumen y que pueden aportar nutrientes a las bacterias, facilitando asó la formación de un biofilm o película de microorganismos. Las bacterias 20 utilizan los contaminantes como fuente de carbono y energía, junto al oxígeno forman CO2, H2O y sales diversas. Este proceso debe tener en cuenta la absorción, adsorción y degradación biológica.

En algunos casos se utilizan materiales plásticos en forma de pellets o de rejillas, en otras aplicaciones se utilizan carbones activos o rocas volcánicas y en otros casos se opta por 25 utilizar soportes orgánicos. La porosidad, la cohesión mecánica en agua, la capacidad de retención de la humedad y la densidad del medio son parámetros importantes a la hora de validar los materiales soporte formulados para su aplicación en biofiltros.

El uso de materiales filtrantes de tipo inorgánicos se describe, por ejemplo, en la MX2009013966A y en la US20060148633A-1. Soportes basados en residuos orgánicos se describen en la ES2285173T3 y en la BE102009049346A1.

Sin embargo, en ninguno de los casos citados el material filtrante del tipo orgánico satisface las principales características deseables para un filtro de tal naturaleza, como son: 5

- El material debe ser estable

- Las características del material deberían promover la adhesión o colonización de microorganismos

- Soporte que genere bajas pérdidas de carga

- Capacidad para tamponar el pH 10

- Humedad del soporte para garantizar la actividad microbiana incluso sin adición de agua, riego suplementario

- Absorción de los compuestos objetivos

- La producción del material seleccionado debería realizarse de la manera más económica posible minimizando al mismo tiempo la generación de residuos 15

- En el contexto de un desarrollo sostenible, el material seleccionado debería ser natural y someterse a reciclado o valorización después de su uso como material de filtración y que ofrezca unas condiciones de operación mejoradas.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN 20

La presente invención tiene por objeto proporcionar un material filtrante que proporciones la totalidad de características antes enumeradas.

De acuerdo con la invención, el material filtrante está constituido a base de pelo natural, 25 preferentemente pelo natural procedente de pelambre del encurtido de pieles de animales, teniendo este pelo natural una humedad comprendida entre 60 y 20% en peso y un contenido máximo de grasa del 30%. Preferentemente el contenido de humedad estará comprendido entre el 35 y 25% en peso y el contenido en grasa estará comprendido entre el 0 y el 10% en peso. 30

El proceso de pelambre en el curtido de pieles consiste en la eliminación de la epidermis y el pelo de la piel a tratar.

Actualmente, y según el tipo de instalación industrial, se genera un residuo en esta fase que está formado por el pelo y una pequeña parte orgánica adherida. La gestión de este residuo se realiza bien con depósito a vertedero o bien incluyéndola en procesos de compostaje mezclándose con muy diferentes tipos de residuos orgánicos. 5

Este producto es heterogéneo en cuanto a composición, ya que está compuesto por el propio pelo, y por restos acuosos y grasos orgánicos.

El pelo ofrece un entramado que aporta estructura al material como soporte y aumenta la superficie específica.

La invención tiene por objeto también el procedimiento para la preparación del material 10 antes descrito. Este procedimiento comprende las etapas de:

a) Recogida del pelo natural procedente de pelambre de encurtido de pieles de animales;

b) Secado del pelo recogido hasta alcanzar una humedad comprendida entre el 60-20% en peso; 15

c) Someter el pelo a un proceso de desengrasado, hasta lograr un contenido máximo en grasa del 30% en peso; y

d) Rellenar la cámara o cámaras del filtro con el pelo secado y desengrasado.

El material filtrante obtenido de acuerdo con el procedimiento de la invención presenta las siguientes características: 20

- La proteína que la que está constituida el pelo ofrece estabilidad y durabilidad al material y la fracción estructurante del biofiltro.

- Analizado el contenido en nutrientes tales como nitratos y fosfatos el pelo tiene concentración considerable por lo que se puede considerar que el lecho no tendrá problemas por falta de estos nutrientes. 25

Analizando la humedad del soporte, ésta se mantiene alrededor del 30% siendo siempre superior al 20% a pesar de que no exista riego por lo cabe esperar que la actividad biológica se produzca de forma suficiente en este material.

Por estos dos motivos se fundamenta el hecho de que el material elegido promueve de forma efectiva la adhesión o colonización de microorganismos. 30

- Durante la fase de acondicionamiento del biofiltro la pérdida de carga disminuye llegando a niveles de pérdida de carga óptimos.

- Se ha probado la capacidad para tamponar el pH del material soporte y se ha verificado que a medida que aumenta la carga de H2S en el biofiltro, el pH inicial del sólido se hace más ácido pero de manera amortiguada, lo que quiere decir que el 5 relleno soporta bien la generación de ácido durante la eliminación de compuestos.

- La humedad del lecho se mantiene en niveles adecuados incluso sin la necesidad de riego adicional, lo que implica menores costes de operación asociados.

- Tras el período de funcionamiento se ha controlado el contenido en sulfuros asociado directamente a la capacidad de absorción de compuestos objetivo como el 10 H2S, verificándose que el fenómeno de absorción es muy efectivo en este soporte.

- Las operaciones de pretratamiento necesarias para el acondicionamiento del soporte son sencillas en cuanto a su ejecución y no suponen un coste adicional importante. Además, el producto elegido y caracterizado como soporte es actualmente un residuo por el que las empresas generadoras tienen que pagar para asegurar una 15 correcta gestión. Finalmente, el producto que se genere una vez que haya acabado su vida útil como soporte para biofiltración, puede ser utilizado de forma directa como abono en campo.

El uso de este material como lecho de biofiltración es ideal en un contexto de desarrollo 20 sostenible, dado que está basado en la rehabilitación de un desecho orgánico que puede reutilizarse en la preparación de abono después de su vida útil como soporte en biofiltración. Además, está comprobado que durante su operación permite mejoras tales como el ahorro de riego adicional, lo que también incide en la visión sostenible de esta invención.

DESCRIPCIÓN DE UN EJEMPLO DE REALIZACIÓN 25

Se ha validado el material filtrante de la invención para biofiltración de compuestos odoríferos de nitrógeno y azufre. Concretamente para amoníaco y ácido sulfhídrico.

En este caso la adecuación previa del soporte de residuo de pelambre se ha realizado de la siguiente manera:

- Secado 30

- Estabilización

El diseño del soporte se ha realizado con una mezcla de 80% de residuo de pelambre y un 20% de pellet de abono.

La instalación diseñada para el proceso de validación es como se muestra en la figura 1. Consta de 3 módulos 1, 2 y 3 contenedores del soporte conectados entre sí con tubo rígido 4 y conectados en el punto 5 con la salida del efluente de la instalación industrial por tubería...