Thesis:
Biofiltración de un conjunto de compuestos hidrofílicos y aromáticos hidrofóbicos odorantes de emisiones gaseosas industriales

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Date

2026-07

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Degree

Doctorado en Biotecnología

Departament

Campus

Campus Casa Central Valparaíso

Publisher

Universidad Técnica Federico Santa María

Abstract

El tratamiento de emisiones gaseosas contaminadas provenientes de actividades industriales constituye un desafío ambiental relevante, debido al incremento de las exigencias regulatorias y a la necesidad de desarrollar tecnologías eficientes y sostenibles para el control de contaminantes atmosféricos. En este estudio se evaluó un sistema biológico híbrido para el tratamiento de una mezcla compleja de compuestos odorantes con características hidrofílicas e hidrofóbicas. El sistema propuesto estuvo compuesto por dos biofiltros conectados en serie: un biofiltro de escurrimiento colonizado por las bacterias Thiobacillus thioparus y Nitrosomonas europaea, destinado a la remoción de amoníaco y ácido sulfhídrico, y un biofiltro de lecho fijo colonizado por el hongo ligninolítico Anthracophyllum discolor, orientado al tratamiento de indol y p-cresol. La corriente gaseosa utilizada para alimentar el sistema contenía amoníaco y ácido sulfhídrico como compuestos hidrofílicos, además de indol y p-cresol como compuestos hidrofóbicos. Inicialmente, ambos biofiltros fueron operados de manera independiente con el objetivo de establecer valores de referencia para evaluar posteriormente el desempeño del sistema integrado. El biofiltro de escurrimiento alcanzó capacidades de eliminación total de amoníaco y ácido sulfhídrico asociadas a cargas de entrada de hasta 8 y 4 g·m⁻³·h⁻¹, respectivamente. Por otro lado, el biofiltro de lecho fijo presentó capacidades de eliminación total cercanas a 12 g·m⁻³·h⁻¹ para indol y 20 g·m⁻³·h⁻¹ para p-cresol. Posteriormente, ambos biofiltros fueron conectados en serie y operados durante 90 días utilizando una única corriente gaseosa contaminada con los cuatro compuestos. Bajo esta configuración, el sistema alcanzó capacidades de eliminación total asociadas a cargas de entrada de 8 g·m⁻³·h⁻¹ para amoníaco, 6 g·m⁻³·h⁻¹ para ácido sulfhídrico, 12 g·m⁻³·h⁻¹ para indol y 30 g·m⁻³·h⁻¹ para p-cresol. La comparación con la operación independiente de cada biofiltro evidenció que(...).


The treatment of contaminated gaseous emissions generated by industrial activities represents a significant environmental challenge due to the increasing stringency of regulatory requirements and the need to develop efficient and sustainable technologies for the control of atmospheric pollutants. In this study, a hybrid biological system was evaluated for the treatment of a complex mixture of odor-causing compounds with hydrophilic and hydrophobic characteristics. The proposed system consisted of two biofilters connected in series: a biotrickling filter colonized by the bacteria Thiobacillus thioparus and Nitrosomonas europaea, aimed at the removal of ammonia and hydrogen sulfide, and a fixed-bed biofilter colonized by the ligninolytic fungus Anthracophyllum discolor, designed for the treatment of indole and p-cresol. The gaseous stream used to feed the treatment system contained ammonia and hydrogen sulfide as hydrophilic compounds, as well as indole and p-cresol as hydrophobic compounds. Initially, both biofilters were operated independently in order to establish reference values for the subsequent evaluation of the integrated system performance. The biotrickling filter achieved complete removal capacities for ammonia and hydrogen sulfide associated with inlet loads of up to 8 and 4 g·m⁻³·h⁻¹, respectively. Conversely, the fixed-bed biofilter showed complete removal capacities close to 12 g·m⁻³·h⁻¹ for indole and 20 g·m⁻³·h⁻¹ for p-cresol. Subsequently, both biofilters were connected in series and operated for 90 days using a single contaminated gas stream containing the four compounds. Under this configuration, the system achieved complete removal capacities associated with inlet loads of 8 g·m⁻³·h⁻¹ for ammonia, 6 g·m⁻³·h⁻¹ for hydrogen sulfide, 12 g·m⁻³·h⁻¹ for indole, and 30 g·m⁻³·h⁻¹ for p-cresol. Comparison with the independent operation of each biofilter demonstrated that(...).

Description

Keywords

Biofiltración, Hongos lignolíticos, Contaminantes gaseosos, Actividad enzimática, Remoción de olor, Compuestos hidrofóbicos

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