ENERGA: Solar trmicaTrmica Solar Foto voltaica Elica vertical Generacin elctrica ECO Bio-digestoresPgina1ECOINGENIERAR Tratamiento de gases en la explotacin ganadera: Fundamentos de la biofltracin.La intensifcacin de la actividad ganadera experimentada en los ltimos aos enEspaa ha conllevado una afectacin creciente sobre el medio ambiente, debidoen gran medida al elevado volumen de deecciones animales generadas duranteel proceso productivo! Estos impactos se manifestan en la produccin de esti"rcolpurines, perotambi"npor lasemisionesdepart#culasensuspensin$polvo,microorganismos, etc!%de compuestos voltiles contaminantes &o causantes demalos olores!En elcaso de las gran'as de porcino,sehan determinado hasta ((1 sustanciasdiferentes relacionadas con el olor caracter#stico de este tipo de explotaciones, deentre los )ue destacan los cidos grasos voltiles, #ndolesfenoles, compuestosa*ufrados, aminas voltilesel amon#aco! Este ltimo proviene de la degradacindelaureaesunodeloscompuestosemitidosenmaorcantidad, causandoefectos negativos sobre la salud humanaanimal! +dems, la ,irectiva-..1&/1&0E del Parlamento Europeo impone restricciones a la emisin deamon#aco debido a su efecto sobre la acidifcacineutrof*acin de losecosistemas! En el caso de los olores, hasta la fecha no existe una normativa almismo nivel de aplicacin como la del amon#acoen Espaa no ha un marcolegal vigente en este mbito! 1o obstante, algunas comunidades autnomas estndesarrollando proectos de le espec#fcos para regular la emisin de malos olores!2igura 1!3io4fltrodetratamientoAdministracin y ventas: San Nicols !"# $C""%A&'( C)A)B)A) Te: *+ "" ,- ++ !- +.Fa/rica: Carlos Croce .+" 0omas de 1amora) Te: *+ "" , ,. -" ,+23- Fa4: *+ "" , ". ,! .3 ENERGA: Solar trmicaTrmica Solar Foto voltaica Elica vertical Generacin elctrica ECO Bio-digestoresPgina-ECOINGENIERAR delosgases deprocesoprocedentesdeunaplantacentrali*adadedigestinanaerobiadepurinesdecerdo$56+0789+,7uneda,Lleida%!+ctualmente existen diferentes tecnolog#as consolidadas para el tratamiento de lasdeecciones ganaderas pero, en el caso de los gases, el desarrollo eimplementacin de sistemas de tratamiento se encuentra en un estadiocomparativamente incipiente! En Espaa empie*a a ser comn la instalacin debiofltros para eliminar el amon#acoolores procedentes de plantas de tratamientoderesiduosorgnicosagranescala, comoestacionesdetratamientodeaguasresiduales, ecoparcs urbanos,o plantas centrali*adas de tratamiento de purines$2igura1%!Laexperienciaen otrospa#seseuropeos,principalmente en:olanda,+lemania, ,inamarca, demuestra)uelatecnolog#adelabiofltracinesunaAdministracin y ventas: San Nicols !"# $C""%A&'( C)A)B)A) Te: *+ "" ,- ++ !- +.Fa/rica: Carlos Croce .+" 0omas de 1amora) Te: *+ "" , ,. -" ,+23- Fa4: *+ "" , ". ,! .3 ENERGA: Solar trmicaTrmica Solar Foto voltaica Elica vertical Generacin elctrica ECO Bio-digestoresPgina(ECOINGENIERAR opcinviableparael tratamientodel airedeventilacindelasexplotacionesganaderas $2igura -%!2igura -!9istemamultifsico$lavadordepart#culas,scrubber)u#mico, biofltros%paraeltratamientodelairedeventAdministracin y ventas: San Nicols !"# $C""%A&'( C)A)B)A) Te: *+ "" ,- ++ !- +.Fa/rica: Carlos Croce .+" 0omas de 1amora) Te: *+ "" , ,. -" ,+23- Fa4: *+ "" , ". ,! .3 ENERGA: Solar trmicaTrmica Solar Foto voltaica Elica vertical Generacin elctrica ECO Bio-digestoresPgina;ECOINGENIERAR ilacininstaladoenunagran'aporcina$Ede,Pa#ses3a'os%!2otograf#acortes#adel,r!1!ageningen%!Fundamentos de la biofltracin de gases. Los m"todos de tratamiento biolgico del aire contaminado se basan en elaprovechamiento de la capacidad metablica de los microorganismos parabiodegradar compuestos voltiles! Para ello, el aire es for*ado a atravesar un lechoporoso donde est contenida la biomasa activa! Para favorecer la absorcin de loscompuestos voltiles laactividad microbiana,seaplicanriegossobreel lechofltrantedeforma)ueel aguasedistribuauniformementepor efectodelagravedad! Lacantidad&regularidaddel aguaaportadaesdeterminanteengranmedida de la confguracin del sistema!Administracin y ventas: San Nicols !"# $C""%A&'( C)A)B)A) Te: *+ "" ,- ++ !- +.Fa/rica: Carlos Croce .+" 0omas de 1amora) Te: *+ "" , ,. -" ,+23- Fa4: *+ "" , ". ,! .3 ENERGA: Solar trmicaTrmica Solar Foto voltaica Elica vertical Generacin elctrica ECO Bio-digestoresPgina?ECOINGENIERAR $5abla1@1%!5abla 1A Principales caracter#sticas de los diferentes sistemas biolgicos detratamientodegasescontaminados! +nivel orientativo, seindicael rangodeaplicacin segn la constante de :enr de los compuestos a tratarel tiempo deresidencia re)uerido para obtener una efciencia satisfactoria!Tipo de reactorMicroorganismosFase acuosaConstante de HenryaEBRT bsegundos!Bio"fltro Bnmovili*adosEscasa&estacionariaC 1. C 1..Bio"fltro percoladorBnmovili*ados+bundante&mvilC 1 C 1.Bio"scrubber En suspensin+bundante&mvilC .!.1 C 1a! 0oefciente entre las concentraciones en el aireel agua en el e)uilibrio de uncompuesto )u#mico!b! Empt3ed6etention5ime$tiempoderesidenciadel gas enel volumenaparente del lecho%!Para )ue la transferencia de los contaminantes se realice de una forma efciente,es necesario)ueel gas est"encontactoconel lechoduranteuntiemposufciente! Este lapso se expresa normalmente como el tiempo de residencia enlechovac#o$E365, delasinicialeseningl"s%, resultantededividir el volumenaparentedel lechoentreel Du'odel gas )ueloatraviesa! Por otraparte, lacantidad de contaminante )ue puede ser retenida en la fase l#)uida depende engran medida del coefciente de particin gas&l#)uido de este compuesto $constantede :enr%! En funcin del grado de movilidad de la biomasade la fase acuosa,$5abla 1%, la maor parte de biorreactores actualmente utili*ados en el tratamientode aire contaminado se pueden clasifcar en tres grandes categor#as $2igura (%AAdministracin y ventas: San Nicols !"# $C""%A&'( C)A)B)A) Te: *+ "" ,- ++ !- +.Fa/rica: Carlos Croce .+" 0omas de 1amora) Te: *+ "" , ,. -" ,+23- Fa4: *+ "" , ". ,! .3 ENERGA: Solar trmicaTrmica Solar Foto voltaica Elica vertical Generacin elctrica ECO Bio-digestoresPginaEECOINGENIERAR Bio-fltroconvencional: El aportede aguaseminimi*a para cubrir bsicamente lasnecesidades de la biomasa mediante laaplicacin de riegos espordicos! 9i esnecesario se humidifca el gas aDuente paraevitar el secado excesivo del lecho! Laausencia de agua libre favorece la adsorcindeloscompuestosvoltiles ms insolubles$elevadaconstantede:enr% directamentesobre el bio4flmel material de soporte! 1oobstante, el menor control de la humedad del p:puede afectar negativamente a laactividad microbiana!Bio-fltro percolador: 9e diferencia delanterior en )ue existe un aporte continuo deagua sobre el lecho biolgico, siendo lafraccin drenada nuevamente recirculada enel sistema! La presencia de agua enabundanciacreaunainterfaseacuosaentreel bio4flm la fase gas sobre la )ue sedifunden los compuestos contenidos en elaire a tratar! El bio4fltro percolador estindicadoparalaeliminacindecompuestosvoltiles ms solubles!Filtro lavador (scrubber): En esta ltimaconfguracin se maximi*a el proceso detransferencia de los contaminantes de la fasegas a la l#)uida del lecho poroso, lo )uepermitereducirsignifcativamenteel tiempoderesidenciadel aireentratamiento! 8nave* absorbidos en la fase l#)uida, tambi"n encontinua recirculacin, los compuestos)u#micos pueden ser recuperados reutili*ados! Enel caso)uelo)ueinteresesea su biodegradacin, se adiciona unbiorreactor de biomasa suspendida $elm"todo de tratamiento pasa entonces adenominarsebioscrubber%! Laoptimi*acinpor separado de los procesos de absorcin biodegradacinpermiteunmximocontrolAdministracin y ventas: San Nicols !"# $C""%A&'( C)A)B)A) Te: *+ "" ,- ++ !- +.Fa/rica: Carlos Croce .+" 0omas de 1amora) Te: *+ "" , ,. -" ,+23- Fa4: *+ "" , ". ,! .3 ENERGA: Solar trmicaTrmica Solar Foto voltaica Elica vertical Generacin elctrica ECO Bio-digestoresPginaFECOINGENIERAR del procesoun m#nimo volumen del e)uipo!+dems, losproblemasdecolmatacinsoninexistentes debido a la ausencia de biomasaen el relleno fltrante! 0omo contrapartida, laoperacin es ms comple'alos costessuelenser considerablementemaores!Losbiofltros convencionales empacados conrellenos orgnicos fueron los primerossistemas instalados a nivelde explotacionesganaderas! Estos biofltros experimentabanunaprogresivaca#da de la efciencia debidoprincipalmente a la humidifcacininsufcientedel lecho, deteriorodel materialderelleno, efectoinhibidor del amon#acoosus metabolitos,a la acumulacin de polvo!0onsecuentemente, actualmentepredominael uso de biofltros percoladoresscrubberspara este propsito, a )ue ambos sistemassoncapacesdemantenerunaefcienciadeeliminacin del amon#aco superior al G.H deforma sostenida! La tasa de transferencia defasesdel amon#acodependedel tiempodecontactorelacin entre los caudales de aire agua, del gradiente de concentracin entreellos,del e)uilibrio entre las especiesamon#aco$1:(, voltil% amonio$1:;I, noAdministracin y ventas: San Nicols !"# $C""%A&'( C)A)B)A) Te: *+ "" ,- ++ !- +.Fa/rica: Carlos Croce .+" 0omas de 1amora) Te: *+ "" , ,. -" ,+23- Fa4: *+ "" , ". ,! .3 ENERGA: Solar trmicaTrmica Solar Foto voltaica Elica vertical Generacin elctrica ECO Bio-digestoresPgina/ECOINGENIERAR voltil% en el agua! Estee)uilibrioestcontroladopor el p: 2ig! 1latemperatura! Parafavorecer laabsorcindel amon#aco en scrubbers instalados engran'as, el p: es controlado a un valorinferior a ; mediante la adicin de cido en elagua del recirculado! 1ormalmente se utili*acido sulfrico para este propsito con lo )ueseformaunasolucindesulfatoamnico,$1:;%-9