¿Cómo funcionan los biorreactores para purificar el aire?

Los biorreactores permiten purificar el aire que sale de las naves de producción, las cámaras de pintura, las chimeneas de ventilación o las minas. Además de los compuestos orgánicos volátiles (COV), permiten eliminar los olores o el sulfuro de hidrógeno. De la gran cantidad de contaminantes que se emiten a la atmósfera, los COV son uno de los grupos de contaminantes atmosféricos más peligrosos. Se les atribuyen efectos adversos sobre el cambio climático y potencial cancerígeno. El uso de métodos biológicos de tratamiento de COV basados en conocimientos técnicos propios es el núcleo de los biorreactores biotecnológicos.

¿Qué sistema de supervisión y automatización es clave para el funcionamiento eficaz de los bioscrubbers?

La planta KBT está totalmente automatizada, lo que permite supervisar y controlar el proceso a distancia. El sistema de automatización de mediciones utilizado consta de:

• Caudalímetros de aire ATEX: controlan el caudal de aire a la entrada del reactor, lo que permite optimizar los parámetros del proceso y adaptarlos a la cantidad variable de contaminación.
• Caudalímetros de fase líquida: controlan la cantidad de agua devuelta y ajustan su nivel al aire entrante, evitando así un consumo excesivo de energía y la obstrucción del biofiltro.
• Sondas de turbidez JUMO ecoLine NTU: detectan la cantidad de biomasa y la entrada de sólidos no deseados, permitiendo la detección precoz de problemas de ensuciamiento.
• Transmisores JUMO ecoTRANS pH 03: controlan el valor de pH en el sistema, integrado con la dosificación automática de ácido y alcalino para garantizar condiciones óptimas de funcionamiento para los microorganismos.
• Transmisores de presión diferencial JUMO: controlan la presión diferencial en la entrada y la salida del biorreactor para detectar problemas de flujo de gas.
• Sensores de temperatura: registran la temperatura del aire y del agua, garantizando unas condiciones de trabajo óptimas para los microorganismos, aumentando así la eficacia de la biodegradación.
• Sensores de nivel: controlan el nivel de sustancias en los contenedores de paletas, lo que permite reponer a tiempo la solución nutritiva, el ácido y el álcali.

Gracias a estas soluciones avanzadas, el proceso de supervisión y automatización de los biotrituradores garantiza la máxima eficacia y estabilidad del funcionamiento de la planta, además de minimizar los costes de explotación.

¿Cómo controlar la recirculación en un bioscrubbers con un caudalímetro?

Para garantizar que el líquido del sistema de bioscrubbers fluye de forma óptima, es necesario controlar el caudal con precisión. Un caudal demasiado lento puede conducir a un tratamiento ineficaz, mientras que un caudal demasiado rápido puede conducir a un consumo innecesario de energía y al estrés del sistema. Ekoinwentyka ha utilizado caudalímetros como:

• Caudalímetro de aire ATEX intrínsecamente seguro a la entrada del reactor: para optimizar el resto de parámetros del proceso y ajustarlos a la cantidad potencial de contaminación entrante.
• Caudalímetro de fase líquida: para controlar la cantidad de agua devuelta y ajustar su nivel a la cantidad de aire entrante. Una disminución de la tasa de eliminación de contaminantes puede deberse a una escasez de agua. Al mismo tiempo, un exceso de agua puede limitar la disponibilidad de oxígeno en las capas más profundas del biofiltro, dando lugar a la formación de zonas anaeróbicas que ralentizan la biodegradación de los COV.

¿Cómo controlar la cantidad de microorganismos en el bioscrubbers con sondas de turbidez?

La sonda de turbidez en el bioscrubber se utiliza para controlar la cantidad de biomasa, la tasa de multiplicación de los microorganismos y para detectar posibles «pinchazos» del filtro que puedan dar lugar a la entrada de sólidos en suspensión no deseados en el biorreactor con el aire.

Ekoinwentyka decidió automatizar el control de la cantidad de microorganismos utilizando las sondas de turbidez JUMO ecoLine NTU. Esta avanzada sonda óptica controla el nivel de turbidez del agua que fluye a través del bioscrubbers, utilizando el fenómeno de la dispersión de la luz. Con un amplio rango de medición y una comunicación tolerante a fallos a través de la interfaz RS485 y el protocolo Modbus, la JUMO ecoLine NTU proporciona lecturas precisas y fiables en tiempo real.

¿Cómo evitar la obstrucción del biolavador con la medición de la presión diferencial?

La obstrucción del biolavador es uno de los problemas que pueden reducir la eficacia del proceso de purificación del aire. Para evitarlo, es importante controlar la presión diferencial en el sistema, lo que permite detectar a tiempo los problemas de flujo de gas. Ekoinwentyka decidió utilizar un transmisor de presión diferencial multibanda JUMO, diseñado específicamente para trabajar con gases no agresivos.

¿Cómo utilizar sensores de temperatura para mejorar las condiciones de funcionamiento de los microorganismos en un bioscrubbers?

El sensor de temperatura del aire y del agua controla los rebasamientos de los valores límite y optimiza las condiciones de trabajo de los microorganismos. La mayoría de los procesos industriales de purificación de gases tienen lugar en el intervalo de 15-40 °C. Desde el punto de vista microbiológico, el óptimo se produce en torno a los 37°C. Curiosamente, en el intervalo de 20-40°C, la actividad biológica de microorganismos especialmente seleccionados se duplica por cada 10°C de aumento de la temperatura.

¿Cómo automatizar el sistema de dosificación de ácidos y bases en un bioscrubbers mediante sondas de pH?

La medición del pH se integra con un sistema de bombas dosificadoras de solución nutritiva para microorganismos y bombas dosificadoras de ácidos y bases para mantener el nivel óptimo de pH en el biolavador. Las condiciones aceptables para los microorganismos son niveles de pH entre 5 y 9, pero su mayor actividad se da en niveles de pH entre 7 y 8. Para un rendimiento óptimo de la purificación del aire, también es importante mantener estables los valores de pH y evitar fluctuaciones de 2-3 unidades de pH.

El paso clave hacia la automatización fue la introducción del transmisor y controlador de pH JUMO ecoTRANS pH 03.

¿Cómo garantizar un suministro continuo de solución nutritiva, ácido y álcali con sensores de nivel?

Un sensor de nivel en los contenedores de palets activa una alarma cuando se alcanza un nivel bajo, lo que permite reponer la solución nutritiva, el ácido y el álcali a tiempo, garantizando la continuidad del sistema.

¿Qué nutrientes son cruciales para el trabajo eficaz de los microorganismos en un bioscrubbers?

Las colonias de microorganismos tratan los contaminantes orgánicos como un tipo de alimento, fuente del carbono que necesitan para vivir. Los nutrientes adicionales se aportan en forma disuelta en el agua. Las sales minerales más utilizadas son: KH2PO4, KNO3, (NH4)2SO4, NH4Cl, CaCl2, MgSO4, MnSO4 o FeSO4.

¿Por qué invertir en soluciones avanzadas de supervisión para sistemas de purificación de aire? Ventajas para el cliente

El uso de biorreactores permite cumplir la normativa vigente de la Unión Europea en materia de protección del medio ambiente. Para las empresas, esto significa reducir las tasas de emisión y eliminar el riesgo de sanciones por superarlas. El proceso se lleva a cabo a baja temperatura (30°C) y a presión atmosférica, por lo que los costes de funcionamiento del proceso son bajos. Además, la planta no requiere el uso de catalizadores caros y la automatización utilizada tiene bajos costes de funcionamiento

El alto grado de automatización y la posibilidad de supervisión en línea a través de un sistema SCADA también proporcionan confianza en que el proceso funciona correcta y eficazmente, lo que se traduce en calidad de servicio y satisfacción del cliente.

La vida útil estimada de la instalación es de 20 años.

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