Biofiltración de altas concentraciónes de formaldehido bajo la adición continua de ozono.

Abstract

"El formaldehído es un compuesto orgánico volátil (COV), denominado cancerígeno humano en el 2011. Detectado en ambientes interiores en bajas concentraciones (0.01-1 ppmv). Los lugares más contaminados son las fábricas de formaldehído y aquellos donde se usa como materia prima en la obtención de otros productos como resinas, solventes, pinturas, pegamentos, etc. La Occupational Safety and Health Administration ha establecido los límites máximos de exposición para una jornada de trabajo de 8 horas diarias durante 5 días de trabajo en 0.75 ppmv y para una exposición corta de 15 minutos en 2 ppmv. La biofiltración es una tecnología de tratamiento de COVs en bajas concentraciones (0<10) gm-3. En la biofiltración de formaldehído se ha reportado que el pH del sistema tiene fuerte influencia en el desempeño del biofiltro, limitando la concentración de entrada. El trabajo de García- Pérez (2012) mostró que el pH puede ser regulado con la adición de pulsos de ozono. El objetivo de este trabajo fue adicionar ozono de forma continua en la biofiltración de formaldehído para superar la máxima Capacidad de Eliminación (CE) de 74 gm-3h-1 (García-Pérez, 2012) y cuantificar cuanto formaldehído más se puede tratar, así como estudiar el efecto de la adición de ozono y los incrementos de la concentración de formaldehído sobre el espesor de la biopelícula, la viabilidad celular y las capacidades metabólicas del consorcio, además de evaluar la estabilidad del sistema en largos tiempos de operación (20-100 días). Se operó un biofiltro que removió formaldehído de una corriente gaseosa durante 310 días, sin y con adición de ozono a diferentes cargas de operación (20-40 gm-3h-1). La carga de 40 gm-3h-1 de formaldehído no pudo ser mantenida más de 10 días sin ozono ya que se produjo acidificación del sistema detectado en el lixiviado; bajo esta condición se observó una Eficiencia de Remoción (ER) y una CE de cero. La adición de ozono recuperó el desempeño del biofiltro, alcanzando estado estable por 110 días con carga de 43.4±3.5 gm-3h-1, alcanzándose valores de CE= 40±3.7 gm-3h-1 y de ER= 92.1±4.5% a una concentración de formaldehído de 0.9±0.1 gm-3 adicionando de forma continua 90ppbv de ozono."

"Formaldehyde is a volatile organic compound (VOC). Found in indoor environments at low concentrations (0.01-1 ppmv) and classified as human carcinogen in 2011. The most contaminated places are formaldehyde industries and those which use it as a raw material for the fabrication of other products like resins, solvents, paints, glues, etc., as well as the laboratories that use formalin for biological specimen conservation. The Occupational Safety and Health Administration (OSHA) established the work hour exposure level, for an eight-hour work day five days per week, at 0.75 ppmv, and short term exposure level, for casual exposure of fifteen minutes, at 2 ppmv. Biofiltration is a technology for VOC treatment at low concentrations (0<10 gm-3). Reports on formaldehyde biofiltration had shown the high influence of pH on biofilter performance, limiting the range of inlet concentration that can be applied in a biofilter. García-Pérez (2012) showed that the pH was regulated by ozone pulses additions, studying the effect of the ozone additions and also she studied the effect of the ozone additions on EPS (Exopolymeric Substances) composition. The objective of this study was to increase the maximal Elimination Capacity (EC) of 74 gm-3h-1 achieved by García-Pérez (2012) assessing the effect of the ozone addition and the formaldehyde concentration increases on the biofilm thickness as well as the effect on cellular viability and metabolic capabilities in the consortium, in addition to assessing the stability of the biofilter in long term-operation (20-100 days). An air biofilter for the formaldehyde removal was operated 310 days, with and without ozone addition under different formaldehyde inlet loads (20-40 gm-3h-1). The inlet load (IL) of 40 gm-3h-1 of formaldehyde was not maintained more than 10 days without ozone addition due to acidification of the system detected in the biofilter leachate; under this condition removal efficiency (RE) and EC of zero were observed. The continuous ozone addition allowed for biofilter performance recovery; the biofilter achieved steady state over 110 days with IL= 43.4±3.5 gm-3h-1, EC= 40±3.7 gm-3h-1, RE= 92.1±4.5% and a formaldehyde concentration of 0.9±0.1 gm-3 with continuous ozone supply of 90 ppbv."