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Sobre sistemas de biotrickling, e a remoção de odores em correntes gasosas à custa de microorganismos residentes em leitos sólidos fixos

 

Devido a alguns poluentes como H2S e certos compostos orgânicos serem difíceis de remover de forma confiável e económica em biofiltros, equipamentos de filtragem mais sofisticados chamados filtro biotrickle ou biofiltro de gotejamento entrou em cena. Caracteriza-se por uma fase aquosa escoada sobre o leito do filtro, que geralmente é feito de algum material inerte sintético ou natural. Devido à disponibilidade de fase líquida livre, as condições do processo são mais fáceis de controlar; portanto, os filtros biotrickle podem lidar com aplicações difíceis de forma mais eficiente do que os biofiltros (Cox e Deshusses, 2001; Ramírez et al., 2009).

(...) Uma grande desvantagem da tecnologia de filtros biotrickling é o problema da transferência de gás decorrente da necessidade de dissolver os poluentes gasosos na fase aquosa. Acredita-se que os filtros biológicos sejam adequados para casos de tratamento de odor caracterizados por coeficiente de Henry da ordem de 1 ou menos (Waweru et al., 2006; Fortuny et al., 2011). Para alguns poluentes, a taxa de dissolução pode ser aumentada pela adição de tensoativos à solução nutritiva (Wang et al., 2014). Outra questão específica da filtração biotrickling é o desenvolvimento do biofilme na superfície transportadora que reduz progressivamente o volume vazio do leito do filtro e pode levar a uma queda de pressão excessiva; no extremo, o desenvolvimento do biofilme pode causar o completa entupimento do leito (Arellano-Garcia et al., 2015).

(...) O leito de filtração é um fator importante que afeta a eficiência da filtração biotrickling porque fornece a superfície necessária para a fixação do biofilme e para o contato gás-líquido. A recirculação da fase aquosa sobre o leito do biorreator fornece humidade, nutrientes minerais para a cultura microbiana e um meio de controlar os parâmetros operacionais básicos.

Embalagem plástica residual aleatório, embalagem plástica estruturada ou espuma sintética de poros abertos são frequentemente usados ​​como material de leito (Yang et al., 2011). Semelhante a biofiltros, também são usados rocha de lava, derivados de pneus, partículas de borracha (TDRP), contas de vidro ou cerâmica, bem como materiais orgânicos, como lascas de madeira. 

(...) Os microrganismos são o motor do processo de biotratamento. Os vapores de hidrocarbonetos são removidos por microrganismos heterotróficos aeróbicos que utilizam os vapores como fonte de carbono e energia. No caso da remoção de H2S ou amónia, os degradadores primários são autotróficos; geralmente, o poluente é uma fonte de energia, e o dióxido de carbono atmosférico é usado como fonte de carbono para o crescimento. No caso de biodegradação de sulfeto de dimetilo ou dissulfeto de dimetilo é necessário o uso de microorganismos autotróficos e heterótrofos.  Os microorganismos que residem em um filtro biológico são geralmente aeróbicos porque o biorreator é operado sob condições aeróbicas. No entanto, nas camadas mais profundas do biofilme, a biodegradação anaeróbia pode ocorrer durante a remoção de poluentes que são difíceis de remover em condições aeróbicas (Deshusses e Gabriel, 2005).

Fonte: K. Barbusinski, K. Kalemba, D. Kasperczyk, K. Urbaniec, V. Kozik, Biological methods for odor treatment – A review,  Journal of Cleaner Production, 152 (2017) 223-241.


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