Química

25 de abril de 2003

Ambiente: Controle de odores, compostos orgânicos voláteis e emissões gasosas por meio da biofiltragem

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Publicado por: Quimica e Derivados
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    Química e Derivados: Ambiente: figura1.Dentre os processos biológicos de tratamento de odores, os biofiltros, em suas mais diversas configurações, apresentam alta eficiência. O processo se utiliza da ação de microorganismos presentes no meio filtrante que metabolizam os compostos odorantes, orgânicos voláteis e contaminantes inorgânicos. A partir do monitoramento e controle das propriedades dos gases de entrada e do crescimento biológico do meio, ocorre uma rápida e completa biodegradação dos poluentes e gases odorantes com excelente relação custo x benefício.

    A tecnologia pode ser adotada em estações de tratamento de efluentes, elevatórias de esgotos, indústrias químicas, gráficas, de borracha, farmacêutica, petroquímica, de alimentos, de bebidas, de plásticos e pintura, entre outras.

    Os biofiltros são mais efetivos no tratamento de contaminantes simples ou de misturas complexas com concentração total de carbonos de 1500 ppmv ou menos, casos em que a eficiência de remoção é da ordem de 99% ou mais.

    Valores típicos de contato são de 10 a 40 segundos para sistemas de baixa concentração e entre 20 e 90 segundos para tratamentos de altas concentrações.

    O sucesso na implementação dos processos de biofiltragem de odores exige a compreensão completa dos processos biológico, físico e químico da planta a ser tratada. Em tais situações, testes laboratoriais e de campo seguidos de modelagem piloto são utilizados no sentido de prover informações detalhadas ao projeto.

    Química e Derivados: Ambiente: ambiente_tabela2.Conforme a descrição apresentada na figura 1, a eliminação de odores e poluentes gasosos nos biofiltros é resultado de combinações complexas de diferentes fenômenos físicos, químicos e biológicos. Os contaminantes e nutrientes necessários ao crescimento devem estar presentes no meio a ser tratado. Os vapores poluentes e oxigênio são transportados aos biofiltros por convicção forçada, o que gera a interface de transferência de massa – o equilíbrio é atingido de tal forma que a resistência à transferência da fase gasosa é anulada. Na próxima etapa, os contaminantes gasosos dissolvidos no meio podem ser assimilados pelas células – biofilme -, sejam eles odorantes ou poluentes.

    No biofilme, simultaneamente, ocorre difusão e biodegradação dos poluentes, resultando em crescimento e morte das células e produção de CO2 e H2O – as reações biológicas ocorrem envolvendo a oxidação aeróbia dos poluentes na presença de células que são suas degradadoras.

    Os poluentes e o oxigênio são biocatalizados em CO2, calor e biomassa. Deve ser frisado que para cada mistura de gases poluentes e suas respectivas concentrações aplica-se um meio filtrante selecionado em laboratório, de modo a prover adequada seletividade das células à mistura de gases poluentes a ser tratada.

    A descrição matemática do processo de biofiltragem, fluxo difusional dos poluentes na interface e as mudanças diferenciais da concentração dos poluentes na fase gasosa pode ser equacionada de forma geral por:

    Deve ser frisado que nenhuma equação particular de biocinética é apropriada para uso com todos os contaminantes e em todas as faixas de concentração. A escolha deve ser feita em função das propriedades físicas dos contaminantes (solubilidade, constante de Henry, pressão de vapor, etc), da sua concentração e da natureza das células presentes no meio.

    Tecnologia e eficiência

    Química e Derivados: Ambiente: ambiente_tabela. Não há tecnologia para tratamento de gases poluentes que seja efetiva, economicamente viável e aplicável para todo tipo de processo industrial e comercial, a escolha depende das taxas de fluxo dos gases contaminantes e concentrações.

    A técnica dos biofiltros tem muitas vantagens. No entanto, pode ser imprópria em casos onde estão presentes altas concentrações de compostos orgânicos ou de baixa degradabilidade. De modo geral, a biofiltragem é vantajosa para taxas de gases na faixa entre 250 a 50.000 m³/h e concentração de poluentes até 5 g/m³.

    O Autor

    Guilherme Brant é engenheiro químico formado pela UFMG e mestre em engenharia pela Universidade de Utah (EUA). Atualmente ocupa o cargo de engenheiro de desenvolvimento na Pruner Tecnologia Ambiental.



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