Control de vapores de gasolina por biofiltración - Hernández Flores, Adriana Leyla (Universidad Autónoma Metropolitana, 2002)
La importancia del control de compuestos orgánicos volátiles (COVs) no sólo radica en su participación en la formación de ozono fotoquímico sino por la toxicidad o mal olor de algunos de éstos. Existen diversas fuentes fijas de emisión de COVs, entre ellas se encuentran las gasolineras. La gasolina Magna Sin está formada por más de 200 compuestos, entre ellos el metil tert-butil éter (MTBE). Actualmente, México produce e importa MTBE para satisfacer su demanda (41, 67, 70-71,74). En las últimas dos décadas, la biofiltración ha demostrado ser una tecnología efectiva para el control de COVs provenientes de combustibles (28, 83, 101). La biodegradación de vapores de gasolina en sistemas de biofiltración ha sido reportada por varios autores. A su vez, la degradación de compuestos específicos presente en la gasolina como los BTEX ha sido publicada. En contraste, hay solo algunos cuantos estudios de la biodegradación de MTBE en presencia de vapores de gasolina y BTEX. En general, su biodegradación ha sido observada por cometabolismo. Sin embargo, hay algunos reportes de su biodegradación como única fuente de carbono y energía (39). Globalmente, las capacidades de eliminación (CE) de los vapores de gasolina han sido reportados de 10 g C/m3+h (28,83). En este trabajo, se presentan los resultados obtenidos en 586 días de operación de un biofiltro a escala piloto para el control de vapores de gasolina Magna Sin; así como de la degradación de MTBE por cometabolismo con vapores de gasolina en un biofiltro a escala piloto. El biofiltro utilizado (48) fue empacado con una mezcla de composta de residuos de jardín, cortezas de oyamel (70:30 volumen) y conchas de osti6n molidas como amortiguador de pH y se operó con un tiempo de residencia de 1 min. El inóculo utilizado fue un consorcio previamente adaptado y obtenido de diversas fuentes. El sistema fue alimentado con vapores de gasolina Magna Sin de forma continuas. Durante los primeros 210 días, se presentaron variaciones importantes en las cargas al sistema, esto debido a problemas con el control del flujo de aire y la temperatura ambiente. Después de este período, las cargas se mantuvieron constantes (promedio de 27 gC/m3*h). En general, el sistema presentó CE totales similares a las reportadas (28,83). Sin embargo, durante el período de estabilidad del sistema, se logró obtener una máxima CE de 16 gC/m3*h. La producción de C02 fue mayor a la CE; debido a la respiración endógena del consorcio y a la degradación del material filtrante. La relación estequiométrica entre los g de carbono consumidos y la producci6n de CO2 muestran una conversión del 70%. En este estudio, también se analizó el efecto de la adición de nutrientes (500 mg de N/kg sólidos totales) al material filtrante a través. de estudios en microcosmos, obteniéndose un aumento del 30% en la CE. La máxima CE alcanzada en este sistema es 50% mayor a la reportada, sin embargo, por problemas de control de las condiciones de operación (humectación del material filtrante) no fue posible sostener este valor. Aunque los problemas de control en la operación afectaron la CE del sistema, se ha observado también su capacidad de recuperación en períodos relativamente cortos. La utilidad de estudios a nivel microcosmos fue corroborada al observar el efecto positivo de la adición de nutrientes en la CE del sistema a nivel piloto. Con relación al MTBE, el sistema de biofiltración a escala piloto present6 CE de 3.8 g/m3*h. En general, los alcanos lineales y los aromáticos fueron rápidamente degradados, mientras que los alcanos ramificados presentaron bajas eficiencias de remoción. Las eficiencias de remoción para tolueno fueron las más altas y estables. En estudios en microcosmos, el consorcio fue capaz de degradar al MTBE como única fuente de carbono y energía.