Optimización de biofiltración anóxica de biogás para su desulfuración

Abstract

El biogás representa una fuente de energía renovable con un alto contenido en metano (CH4), proveniente del tratamiento de aguas residuales y residuos sólidos urbanos, principalmente. Para poder ser empleado como fuente de energía debe ser tratado mediante un proceso de mejora (biogás upgrading) para eliminar algunos compuestos indeseables presentes en el mismo, como el sulfuro de hidrógeno (H2S). En este trabajo estudia la desulfuración del biogás mediante dos biofiltros percoladores en condiciones anóxicas y con diferente material de relleno: BTF-A empacado con anillos plásticos y BTF-B empacado con anillos plásticos y un 20% v/v de carbón activado (CA). Se operaron ambos biofiltros a un tiempo de residencia del gas (EBRT) de 20 min, pudiendo estudiarse además el comportamiento del BTF-B a un EBRT menor de 10 min. Ambos demostraron eficacias de eliminación de H2S superiores al 99%, sin embargo las capacidades de eliminación mayores se obtuvieron para el BTF-B con valores de 33 g/m3·h. Además, el BTF empacado con CA presentó menor tiempo de arranque y una mayor robustez ante fluctuaciones en la concentración de entrada, incluso trabajando con menores tiempos de retención. Por otro lado, se observó la oxidación parcial del H2S a SO42ˉ y por lo tanto la formación de Sº y su acumulación en el lecho, aunque no fue posible correlacionar el porcentaje de oxidación a cada especie con la relación molar N/S alimentada al sistema.