¿Qué procesos mejoran la calidad del aire al eliminar los COV?

Existen dos familias de procesos de tratamiento de COV para extraer los COV del aire ambiente:

• Procesos de recuperación

Los procesos recuperativos tienen como objetivo capturar los COV para su reutilización. Incluyen la adsorción con desorción, la absorción, la condensación y la separación por membranas.

• Proceso de destrucción

Los procesos destructivos se basan en la oxidación de los COV (catalítica, térmica), los tratamientos biológicos, la adsorción sin desorción, etc.

Adsorción

Las moléculas de COV se unen a un material sólido con una gran superficie específica mediante la acción de las fuerzas de Van der Waals. Hay una gran variedad de materiales adsorbentes: carbón activado, zeolita, gel de sílice, alúmina activada y resina. El carbón activado es el más utilizado. Tiene una gran superficie específica (de 800 a 2000 m²/g) y se presenta en forma de polvo, grano o tejido. Cuando el carbón activado se satura, o bien se cambia el material y se trata como residuo (polvo), o bien se regenera recuperando los COV mediante desorción. Esto implica reducir la presión total (desorción al vacío) oaumentar la temperatura(vapor, aire o gases neutros calientes). A continuación, los COV se reciclan en la producción.

La absorción o depuración de gases se basa en el contacto entre el aire que contiene los COV y un disolvente líquido. Los COV solubles pasan al líquido. Para los COV hidrosolubles se utiliza agua. Para los COV poco solubles,el aceite de silicona sustituye al agua. Estas dos técnicas no se utilizan mucho porque el agua no es muy eficaz y el aceite es bastante caro.

Condensación

Se trata de transformar el COV gaseoso en líquido bajando la temperatura a -40°C para la condensación mecánica (utilizando un compresor y un intercambiador de calor) y a – 180°C para la condensación criogénica (utilizando nitrógeno líquido). A continuación, el líquido se separa del aire para su recuperación. Esta técnica se utiliza para el aire contaminado con una alta concentración de COV, que tienen un punto de ebullición de al menos 40°C. La condensación es adecuada para caudales de aire contaminado inferiores a 1000^m3/h.

Separación por membrana

El aire contaminado con COV pasa a través de una membrana semipermeable, reteniendo los COV a su paso. El caudal tratado mediante separación por membrana es inferior a 100^m3/h. La eficacia de la separación depende de la estructura de la membrana, de su umbral de corte y de las condiciones de funcionamiento de la filtración. La técnica es cara y sensible a las variaciones de caudal y concentración.

Oxidación térmica

Los COV deben quemarse al menos a 750° para transformarlos en_CO2 y agua. Se necesita una concentración de COV superior a ^{10 g/m3} para equilibrar el aporte de energía y el aporte de calor de combustión. De lo contrario, el proceso consume mucha energía. Cuando el COV es halogenado o sulfurado, existe el riesgo de que se formen subproductos tóxicos, que requieren un tratamiento de neutralización adicional.

Oxidación catalítica

A la técnica anterior se añade un catalizador de metal precioso u óxido metálico. Esto oxida los COV a temperaturas entre 250° y 400°. El objetivo es reducir el consumo de energía asociado a la oxidación. Sin embargo, algunos elementos (metales pesados, fósforo, _SO2) contribuyen al envenenamiento del catalizador y a su desactivación.

Tratamientos microbiológicos

Los microbios se utilizan aeróbicamente para descomponer los COV en_CO2 y agua. El cultivo microbiano se fija o se dispersa en una fase líquida móvil o estacionaria. Existen biofiltros, biopercoladores y biolavadores.

Biofiltro

Las bacterias se adhieren a un soporte orgánico (turba, madera, etc.) a través del cual pasa el flujo de aire contaminado por COV. Para mantener la actividad biológica, las bacterias se rocían de vez en cuando con agua y nutrientes adicionales.

Biopercolador

Las bacterias se adhieren a un soporte sólido, ya sea mineral o formado por empastes. Se forma una biopelícula que puede tener varios milímetros de grosor. El riego continuo distribuye agua y suplementos nutritivos. Esto crea una película líquida alrededor de la biopelícula en la que se absorben el oxígeno y los COV, que pasan a la biopelícula.

Biolaveur

Los COV se absorben en una torre de lavado por pulverización y luego se biodegradan en un tanque de activación que contiene biomasa en suspensión. Los bioscrubbers, que utilizan una emulsión de aceite y agua, pueden tratar compuestos poco solubles en agua o tóxicos para los microorganismos.

Elección del tratamiento

Depende de la naturaleza de los COV a tratar, de su concentración mínima, máxima y media en el aire contaminado, y de sus condiciones físicas (temperatura, humedad relativa, presencia de polvo u otros contaminantes, etc.).

En el caso de un proceso que emita uno o dos COV que deban tratarse, y los COV resulten rentables para su reutilización, se podrá optar por una técnica de recuperación; sujeta a una concentración de COV y a un caudal adecuado de aire contaminado.

Con 3 o más COV, es mejor optar por una técnica destructiva.

Hay que señalar que más del 30% de los fabricantes eligen el tratamiento a base de carbón activado. permiten una amplia gama de caudales para aplicaciones destructivas y recuperadoras. También eliminan las molestias por olores.