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Tratamiento de Olores en Conductos de Ventilación en Túneles de Aguas Residuales

2021-10-05 09:32:55

Tratamiento de olores en conductos de ventilación de túneles de aguas residuales
Case Study: Planta de Aguas Residuales de Izmir (Turquía)


Descripción de Proyecto

El distribuidor de BION de aplicaciones en municipalidades, biogás y tratamiento de olores  en Turquía, Biotek, ha ganado recientemente un contrato para suministrar equipos y medias filtrantes para la reducción de olores procedentes de conductos de ventilación en túneles de aguas residuales  en el municipio de Izmir, gestionada por IZSU.

Estos túneles se emplean para eliminar el aire viciado en zonas subterráneas y sustituirlo por aire fresco, son habituales en minas y plantas de aguas residuales

Una amplia variedad de contaminantes malolientes está presente en estos gases. Dependiendo del contenido de O2 y la tasa de renovación, los compuestos presentes pueden variar desde aldehídos, cetonas o compuestos inorgánicos tales como NH3 o H2S, hasta los realmente problemáticos procedentes de procesos anóxicos como dimetilsulfuro, dimetildisulfuro, mercaptanos, especialmente problemáticos por los bajos niveles de detección.

EL conducto de ventilación tiene un diámetro de 3.6 m. Hay dos pozos de aireación en el túnel, cuyas dimensiones son 2.5x4 m y se cierran con tapas AISI 316L. La corriente gaseosa se hace pasar por un tanque empacado con media filtrante con el fin de liberar aire libre de contaminantes.
 
Los problemas de olores generalmente aparecen entre los meses de agosto y septiembre.
 
Caracterización de la corriente gaseosa 

Biotek analizó la composición del efluente del conducto de ventilación con el fin de encontrar la solución más precisa en cuanto a la selección de medias filtrantes.

Los resultados revelaron concentraciones de H2S y concentraciones de NH3 en un rango de 1 a 5 ppmv, el contenido de O2 entorno a un 20% v v-1, mientras que el CO2 se midió a niveles más bajos que en el aire. Es interesante señalar que el CH4 se midió a concentraciones de alrededor de 0,5% v v-1, lo que puede indicar una falta de O2 en ciertas zonas del conducto.
 
Solución 
 
Después de estudiar la composición y la concentración de la corriente olorosa, así como el diseño de la instalación, Biotek con el asesoramiento de BION, sugirieron la siguiente propuesta de tanques y medias filtrantes:
 

  • BION ACPA en la capa inferior para eliminar NH3
  • Mezcla de BIONSIGMA y BIONISORB para eliminar H2S y compuestos orgánicos volátiles con bajo peso molecular

 
Es importante destacar que la solución propuesta tiene una mayor capacidad debido a la presencia de O2, que ayuda al BIONSIGMA a la auto-regeneración, lo que prolonga la autonomía de la unidad.
 
Descripciones de las medias filtrantes 

BION ACPA es una media adsorbente impregnada con ácido fosfórico. Se ha empleado ampliamente en aplicaciones relacionadas con olores y gases irritantes asociados a las impresoras, fertilizantes, productos de limpieza, orina y el procesado de pescado.

BION ISORB está diseñado para atacar con éxito una amplia gama de gases. Se recomienda especialmente para el control de gases ácidos, compuestos que contienen Nitrógeno, compuestos de azufre y gases de bajo peso molecular. BIONISORB utiliza la combinación de dos procesos para la eliminación de contaminantes. Uno de naturaleza física, atrapando las moléculas dentro del pellet debido a su gran área de superficie interna y una segunda por oxidación química. Los gases oxidados se convierten en productos inocuos. Una particularidad del BIONISORB es que mantiene su efectividad incluso en el tratamiento de corrientes con contenidos de humedad relativa con valores por encima del 95%.
Esta media filtrante se utiliza habitualmente en aplicaciones tales como plantas de tratamiento de aguas residuales, plantas de pulpa y papel, aeropuertos, plantas químicas, refinerías o de corte con láser y grabado.

BION SIGMA es una media filtrante especialmente indicada para la adsorción de H2S, que consiste consiste en un pellet extrusado compuesto po un material poroso e hidróxido de hierro Fe(OH)3.
El sulfuro de hidrógeno se elimina de la corriente de gas de acuerdo a la siguiente reacción:  

                                             2 Fe(OH)3 + 3 H2S ® 2 FeS + 1/8 S8 + 6 H2O
 
La generación de sulfuro ferroso, FeS,  cambia el color original del pellet de amarillento a negruzco, lo que indica que la media se ha consumido. Una vez agotada. la media se puede regenerar con aire, llevándose a cabo la siguiente reacción:
                                               2 FeS + 3/2 O2 + 3 H2O ® 2 Fe (OH)3 + 1/4 S8

No se libera H2S durante  el proceso de regeneración. Teniendo en cuenta que un ciclo se define como la finalización de estas dos reacciones, BIONSIGMA puede someterse por lo menos a 10 ciclos antes de su total agotamiento.Cada ciclo da como resultado la eliminación de 45 mg H2S por gramo de BIONSIGMA lo que significa que la capacidad total de eliminación es de aproximadamente 450 mg H2S / g de media filtrante.

En ausencia de oxígeno, BIONSIGMA muestra una capacidad de absorción de H2S más alta que un carbón activado con impregnación cáustica. Por otra parte, el carbón activado gastado que no se puede regenerar y por lo tanto debe ser desechado después de un solo ciclo.

La aplicación principal del BIONSIGMA es la eliminación de H2S en corrientes de gas en condiciones anaerobias, por ejemplo, para desulfuración de biogás. Sin embargo, dependiendo del contenido de O2, BIONSIGMA se puede emplear para el tratamiento de concentraciones bajas de H2S, como en esta aplicación, donde los procesos de agotamiento y de regeneración tienen lugar al mismo tiempo.

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