Desarrollo de prototipo para la biofiltración simultánea de compuestos orgánicos e inorgánicos volátiles a través de un lecho orgánico

Abstract

Este trabajo evaluó un prototipo de biofiltración a escala laboratorio usando un lecho orgánico de compost para la remoción en simultáneo de compuestos inorgánicos volátiles (CIV: sulfuro de hidrógeno y el amonio) y compuestos orgánicos volátiles (COV: tolueno) que producen olores ofensivos, simulando las concentraciones de una planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR). Tomando el caso de la PTAR El Salitre, Bogotá, Colombia, estas concentraciones variaron entre 5 y 86 ppm para H2S, 1 a 5 ppm para NH3 y 1 a 10 ppm para COVs, y fueron mayores en los días secos que en los lluviosos. Así mismo, el tolueno se seleccionó para simular la corriente de COVs porque es uno de los compuestos más comunes y abundantes. El lecho del prototipo fue compost de pollinaza y bagazo de caña (proporción 4:6), el cual posee características óptimas para la biofiltración: pH (8,05), conductividad (1758 uS/cm), capacidad buffer (0,51 mol H+/Kg compost), capacidad de retención de agua (1,53 gH2O/ g compost), densidad (538 g/L), porosidad (40%), distribución de tamaño de partícula (60% >2,38 mm) y abundante comunidad microbiana intrínseca. El prototipo de biofiltración tuvo una máxima eficiencia de remoción del H2S de 96,9 ± 1,2%, para una tasa de carga de 4,7 g/m3h, del NH3 de 68 ± 2%, para una tasa de carga de 1,2 g/m3h, y del tolueno de 71,5 ± 4,0%, para una tasa de carga de 1,32 g/m3h. El sistema recuperó su eficiencia después de un pico de concentración de tolueno superior a 40 mg/m3. Estos resultados demuestran el uso potencial del prototipo de biofiltración para el tratamiento de olores en una PTAR. (Texto tomado de la fuente)

This work assessed a laboratory-scale biofiltration prototype using an organic compost bed for the simultaneous removal of volatile inorganic compounds (VIC: hydrogen sulfide and ammonium) and volatile organic compounds (VOC: toluene) that produce offensive odors, simulating the concentrations of a wastewater treatment plant (WWTP). Taking the case of El Salitre WWTP, these concentrations varied between 5 and 86 ppm for H2S, 1 to 5 ppm for NH3, and 1 to 10 ppm for VOCs, and were greater on dry days compared to rainy days. Likewise, toluene was selected to simulate the VOCs current because it is one of the most common and abundant compounds. The prototype bed was compost of manure and bagasse cane (ratio 4:6), which has optimal characteristics for biofiltration: pH (8.05), conductivity (1758 uS/cm), buffer capacity (0.51 mol H+/Kg compost), water retention capacity (1.53 gH2O/ g compost), density (538 g/L), porosity (40%), particle size distribution (60% >2.38 mm) and abundant intrinsic microbial community. The biofiltration prototype had a maximum removal efficiency for H2S of 96.9 ±1.2%, at a load rate of 4.7 g/m3h, for NH3 of 68 ± 2%, at a load rate of 1.2 g/m3h, and for toluene of 71.5 ± 4.0%, at a load rate of 1.32 g/m3h. The system recovered its efficiency after a toluene concentration peak at over 40 mg/m3. These results demonstrate the potential use of the prototype in odor treatment in a WWTP.