Un depurador húmedo se utiliza para eliminar contaminantes u olores de los gases de escape de procesos.  El propósito de un depurador húmedo es eliminar los contaminantes del aire y disolverlos en agua para descargarlos en una corriente de aguas residuales.

En un depurador húmedo, se rocía o nebuliza agua en la corriente de aire para mezclarla con el aire contaminado.  Los contaminantes solubles del aire se disuelven en el agua y se descargan de forma segura en una corriente de aguas residuales, donde pueden eliminarse de forma segura o convertirse en compuestos inocuos.

El agua utilizada en un depurador húmedo puede mezclarse con peróxido de hidrógeno, dióxido de cloro u otros productos químicos para mejorar la eficiencia de eliminación de contaminantes y mantener un depurador húmedo limpio y eficiente.   Estos productos químicos pueden combinarse con los contaminantes o convertirlos en alternativas inocuas mediante reacciones químicas. 

También se puede utilizar ozono en el depurador húmedo para mejorar su eficiencia y reducir los costos de productos químicos.  El ozono puede utilizarse en cualquier depurador húmedo donde el proceso de oxidación ofrezca efectos sinérgicos con el agua.  El ozono puede oxidar directamente los contaminantes de la corriente de gas sucio, oxidar la contaminación de las paredes del depurador o ayudar a aumentar la eficiencia del agua para atrapar contaminantes.  Aunque el uso de ozono en depuradores húmedos es relativamente reciente, el aumento de los costos de los productos químicos augura un futuro muy prometedor para esta aplicación.

Los depuradores húmedos son un método eficaz y probado para eliminar contaminantes de las corrientes de aire. Al integrar ozono en el proceso de depuración, las instalaciones pueden aumentar significativamente la eficiencia de oxidación, reducir los costos de productos químicos y mejorar el rendimiento general del tratamiento de la calidad del aire.

¿Por qué ozono?

El ozono es uno de los oxidantes más eficaces disponibles. Cuando se introduce en un depurador húmedo, reacciona rápidamente con una amplia variedad de contaminantes y los descompone en compuestos menos dañinos o más fáciles de gestionar.

Principales ventajas de usar ozono en depuradores húmedos:

• Potente oxidante: Destruye rápidamente COV, olores y compuestos de azufre reducido.
• Generación in situ: No es necesario almacenar ni manipular productos químicos peligrosos.
• Menores costos operativos: Reduce o elimina la necesidad de oxidantes químicos líquidos como el hipoclorito de sodio o el peróxido de hidrógeno.
• Respetuoso con el medio ambiente: Tras su uso, vuelve a convertirse en oxígeno y no deja subproductos químicos residuales ni en el aire de salida ni en el agua descargada.
• Eficaz contra contaminantes difíciles: Trata compuestos que las soluciones de depuración tradicionales pueden tratar solo parcialmente.
• Favorece el funcionamiento eficiente del depurador: El ozono oxidará la materia orgánica que puede acumularse en el empaque de la torre o en las paredes, garantizando un funcionamiento más eficiente del depurador.

Cómo funciona

1. Generación de ozono – El ozono se produce in situ mediante un generador de ozono y se inyecta directamente en el sistema de depuración húmeda.
2. Contacto y reacción – A medida que la corriente de gas contaminado pasa por el líquido de depuración, el ozono se disuelve en la solución y oxida los compuestos objetivo.
3. Descomposición de contaminantes – Los COV, el H₂S, los mercaptanos, el amoníaco y otros compuestos se destruyen o transforman en subproductos más estables y sin olor.
4. Descarga de aire limpio – El aire tratado sale del depurador con niveles de contaminantes significativamente reducidos.
5. Descomposición del ozono – El ozono residual se descompone de forma natural en oxígeno, lo que garantiza un funcionamiento seguro y un impacto ambiental mínimo.

Aplicaciones habituales

Los depuradores húmedos mejorados con ozono se utilizan en una amplia variedad de industrias y sistemas de control de olores, entre ellos:

• Plantas de tratamiento de aguas residuales (control de H₂S y olores)
• Tratamiento de gases de escape industriales
• Fabricación y procesamiento de productos químicos
• Instalaciones de procesamiento de subproductos animales y alimentos
• Compostaje y gestión de residuos orgánicos
• Instalaciones de tratamiento de gases de vertedero y lixiviados
• Depuradores de NOx 

Ventajas frente a la depuración química tradicional

La solución con ozono:

El ozono puede disolverse en el agua de reposición que entra en el depurador húmedo, disolverse en el agua mientras circula hacia las boquillas de aspersión o inyectarse directamente en la corriente de aire.   Según los objetivos y las reacciones del ozono, podemos ayudarle a diseñar el sistema adecuado para su aplicación específica.

Uso del ozono en depuradores húmedos para el control de olores

Los depuradores húmedos para el control de olores se utilizan habitualmente para eliminar H2S y otros compuestos malolientes de plantas de procesamiento de subproductos animales, fabricantes de fertilizantes u otros procesos que generan olores.  El ozono se utiliza habitualmente para eliminar olores en otras aplicaciones.  El ozono es un método excelente para eliminar olores en un depurador húmedo, ya que es muy eficaz para eliminar olores y, combinado con agua, produce grandes efectos sinérgicos.  En el interior de las torres de los depuradores húmedos para el control de olores suele producirse bioensuciamiento y formarse limo.  El ozono ralentiza este crecimiento y elimina esta acumulación biológica, aumentando así la eficiencia del depurador húmedo.

Uso del ozono en depuradores húmedos de COV

Los depuradores húmedos de COV se utilizan para eliminar compuestos orgánicos volátiles (COV) o convertirlos en CO2.  A veces, los depuradores de COV se denominan depuradores de CO2.  Un uso habitual de los depuradores de COV es en plantas de etanol.  El ozono es muy eficaz para convertir los COV en CO2 al combinarse con el átomo de carbono de las complejas moléculas de COV.  Cuando se utiliza ozono en un depurador húmedo, el ozono y el agua actúan conjuntamente con gran eficiencia para oxidar los COV y otros gases peligrosos.

Uso del ozono en depuradores de NOx

El ozono se utiliza en depuradores de NOx para eliminar óxidos de nitrógeno de las corrientes de gas, convirtiendo NO en NO2 y en óxidos de nitrógeno superiores, muy solubles en agua, para eliminarlos en el depurador.  Consulte aquí nuestra página informativa específica para obtener más información.

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Nuestro equipo se especializa en el diseño, la integración y el soporte de sistemas de ozono para aplicaciones de tratamiento de aire y agua. Podemos ayudarle con:

• Diseño de aplicaciones y estudios de viabilidad
• Dimensionamiento y selección de generadores de ozono
• Soluciones de modernización para sistemas de depuración húmeda existentes
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Referencias y estudios de caso:

Tratamiento de COV mediante un proceso de depuración húmeda y ozonización catalítica: mecanismo de eficiencia y aplicación a escala piloto

Autores:

• Liangliang Wang
• Chenhang Zhang
• Tangzhou Xu
• Lirong Lv
• Zhongguo Zhang
• Can He

Resumen:

Se desarrolló un proceso de depuración húmeda y ozonización catalítica (WCO) con carbón activado (AC) cargado con ozonización y MnOx (MnOx/AC) como catalizador, basado en la posibilidad de eliminar eficazmente compuestos orgánicos volátiles (COV). Se investigaron en detalle la eficiencia de mineralización, la vía y el mecanismo de degradación, así como los efectos de los parámetros operativos del proceso, utilizando tolueno como contaminante objetivo. Los resultados muestran que la eficiencia media de eliminación del tolueno alcanzó el 71.82 % en 90 min en condiciones óptimas (C_Toluene = 100 mg/m³; C_O3 = 1 mg/L; carga de catalizador = 5 g/L; pH = 7; flujo de gas = 500 mL/min), superando el rendimiento del sistema gaseoso. Los experimentos de extinción y la espectroscopia de resonancia de espín electrónico indican que OH y O₂⁻ son las dos principales especies reactivas de oxígeno (ROS) del sistema, que facilitan la apertura del anillo de benceno y reducen significativamente los subproductos. Los intermediarios de la degradación del tolueno se identificaron mediante espectrometría de masas de tiempo de vuelo por reacción de transferencia de protones (PTR-TOF-MS). Los resultados indican que la mayoría de los intermediarios generados en el sistema quedan retenidos en el agua en vez de emitirse a la atmósfera. En los experimentos a escala piloto, el proceso WCO mostró una eficiencia estable de eliminación de COV (≥61.05 %) durante 10 d en el tratamiento de COV reales de baja concentración. Por lo tanto, este estudio propone un proceso eficaz para la eliminación de COV de baja concentración, que puede utilizarse para tratar múltiples COV.

Resumen gráfico:

Enlace:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1383586623031313?via%3Dihub

Degradación de compuestos orgánicos volátiles gaseosos (COV) mediante una novedosa tecnología UV-ozono

Autores:

• G. Oliva
• J.R. Comia Jr
• V. Senatore
• T.Zarra
• F. Ballestreos
• V. Belgiorno
• V. Naddeo

Resumen:

En este estudio, se implementó un proceso de ozonización asistida por UV (UV/O₃) para degradar las emisiones de COV, combinado con una fase final de depuración, con el fin de evaluar la eficiencia de eliminación del tolueno y evitar la liberación de intermediarios contaminantes producidos en el proceso de una sola etapa. Se variaron la concentración de tolueno de entrada y el voltaje aplicado para investigar distintas condiciones operativas.

Los resultados destacaron que las concentraciones de entrada más altas redujeron la eliminación de tolueno, mientras que un aumento de la concentración de ozono mejoró la eficiencia de degradación. La etapa adicional de depuración con agua mejoró el rendimiento del proceso UV/O₃ hasta alcanzar una eficiencia de eliminación del 98.5%, gracias a la solubilización del ozono y de los subproductos en el agua de proceso y a la oxidación adicional de contaminantes en esta fase.

Se alcanzó una capacidad máxima de eliminación (ECₘₐₓ) de 22.6 g·m⁻³·h⁻¹ con el sistema combinado UV/O₃ + depuración. Este enfoque integrado demostró un mayor rendimiento y estabilidad que el proceso UV/O₃ independiente, junto con una mejor sostenibilidad económica y ambiental.

Enlace:

https://www.oxidationtech.com/downloads/Applications/Scrubbers/Degradation%20of%20gaseous%20volatile%20organic%20compounds%20(VOCs)%20by%20a%20novel%20ozone%20technology.pdf

Resumen del estudio

Este estudio investiga un proceso de ozonización asistida por UV (UV/O₃) combinado con una fase final de depuración con agua para degradar tolueno, un compuesto orgánico volátil (COV) representativo que suele emitirse desde fuentes industriales. El sistema combinado se diseñó para mejorar la eficiencia de eliminación de COV y minimizar la liberación de subproductos de oxidación nocivos que suelen asociarse a los procesos UV/O₃ independientes.

Los experimentos se realizaron con un reactor a escala piloto desarrollado por el Laboratorio SEED de la Universidad de Salerno. El reactor integra lámparas UV generadoras de ozono (185 nm) con un depurador húmedo aguas abajo. Se variaron sistemáticamente parámetros operativos como la concentración de tolueno de entrada y la dosis de ozono (mediante el voltaje de las lámparas).

Hallazgos y conclusiones principales

• Mayor eliminación de COV:
  El sistema combinado UV/O₃ + depuración logró eliminar hasta el 98.5 % del tolueno, superando ampliamente el proceso UV/O₃ independiente.

• Capacidad de eliminación:
  Se registró una ECₘₐₓ máxima de 22.6 g m⁻³ h⁻¹, lo que demuestra una gran capacidad de tratamiento en condiciones optimizadas.

• Efecto de la concentración de entrada:

  • Las concentraciones más altas de tolueno de entrada redujeron la eficiencia de eliminación del sistema UV/O₃ de una sola etapa.

  • La incorporación de una fase de depuración mantuvo una alta eliminación (> 80 %) incluso con cargas elevadas de COV (hasta 600 ppm).

• Efecto de la dosis de ozono:
  El aumento del voltaje (con más lámparas UV activadas) incrementó la producción de ozono y mejoró la oxidación del tolueno.
  Sin embargo, un exceso de ozono en la fase gaseosa podría capturar radicales hidroxilo, reduciendo ligeramente el rendimiento con dosis extremas.

• Función del depurador húmedo:

  • El ozono disuelto y los subproductos presentes en el agua de depuración permitieron una oxidación adicional en la fase líquida.

  • El depurador también redujo las emisiones de ozono residual a < 3 %, mejorando la seguridad ambiental.

  • Se observó una mayor estabilidad y eficiencia energética del sistema en comparación con el uso exclusivo de UV/O₃.

• Mecanismo de reacción:
  Los radicales hidroxilo generados por la fotólisis UV-ozono son los oxidantes predominantes.
  La etapa de depuración favorece la oxidación en fase acuosa, convirtiendo los intermediarios aromáticos de COV en ácidos y alcoholes menos reactivos (por ejemplo, ácidos fórmico, acético y benzoico).

Implicaciones prácticas

• La configuración híbrida UV/O₃ + depuración trata eficazmente los COV gaseosos y las emisiones olorosas con menor riesgo de contaminación secundaria.

• La modernización de depuradores existentes mediante la instalación de reactores UV/O₃ aguas arriba podría ser una mejora eficiente y de bajo consumo de productos químicos.

• Adecuado para gases de escape industriales (por ejemplo, de instalaciones de pintura, impresión, petroquímica o tratamiento de aguas residuales) donde las emisiones de COV y olores deben cumplir límites estrictos de calidad del aire.

Enlace al artículo completo:

https://www.oxidationtech.com/downloads/Applications/Scrubbers/Degradation%20of%20gaseous%20volatile%20organic%20compounds%20(VOCs)%20by%20a%20novel%20ozone%20technology.pdf

Emisiones de COV de una planta de procesamiento de subproductos animales y evaluación de la eliminación de pentanal mediante oxidación con peróxido de hidrógeno

Autores:

• Wen0Hsi Cheng
• Chun-Hung lin
• Chung-Shin Yuan
• Ken-Lin Chang

Resumen:

Las plantas de procesamiento de subproductos animales procesan ganado muerto para producir grasa y harina de huesos. En estas instalaciones, las operaciones de cocción y secado son las principales fuentes de emisiones de olores. El uso de ganado no fresco reduce la eficiencia de los sistemas de control de olores y, en Taiwán, donde estas plantas suelen operar en condiciones de alimentación por lotes, se producen emisiones importantes de compuestos orgánicos volátiles (COV) en los gases de escape, que a menudo provocan quejas por olores de las comunidades cercanas.

Este estudio evaluó la eficiencia de eliminación de pentanal, hexanal y tolueno, COV habituales en los gases de escape de plantas de procesamiento de subproductos animales, utilizando ozono y peróxido de hidrógeno como agentes oxidantes. Los resultados experimentales mostraron que el ozono no fue eficaz para reducir las concentraciones de aldehídos y tolueno, y que el ozono residual en los gases de escape actuaba como contaminante atmosférico secundario, irritando las vías respiratorias humanas.

En cambio, el peróxido de hidrógeno eliminó eficazmente el pentanal, lo que demuestra su viabilidad como oxidante para el tratamiento de COV cuando se aplica en un reactor de contacto. Cuando la concentración de pentanal procedente del proceso de procesamiento de subproductos animales era de aproximadamente 36.23 ppm en los gases de combustión, con caudales de entre 100 y 250 Nm³·min⁻¹, la constante de velocidad de reacción de primer orden para la oxidación del pentanal con peróxido de hidrógeno acuoso (1,000 mg·L⁻¹) se determinó en 0.536 s⁻¹. En estas condiciones, las concentraciones de pentanal se redujeron a 0.68–2 ppm.

Según las simulaciones realizadas con un modelo de dispersión gaussiano, se estimó que la tasa de emisión de pentanal resultante era inferior a 0.01 g·s⁻¹, un nivel que probablemente no causaría quejas por olores entre los residentes de la zona.

Enlace al artículo completo:

https://www.oxidationtech.com/downloads/Applications/Scrubbers/VOC%20Emissions%20from%20a%20Rendering%20Plant%20and%20Evaluation%20for%20REmoval%20of%20Pentanal%20by%20Oxidization%20using%20hydrogen%20peroxide.pdf

Reducción de la contaminación por emisiones marinas mediante oxidación con ozono por un método de depuración húmeda

Autores:

• Song Zhou
• Jinxi Zhou
• Yongming Feng^*
• Yuanqing Zhu

Resumen:

Los motores diésel marinos producen gases de escape que contienen grandes cantidades de SO₂ y NOx. Este artículo propone un proceso capaz de eliminar simultáneamente NOx y SO₂; este proceso utiliza oxidación con ozono y un depurador alcalino de lecho empacado con flujo en contracorriente. Se investigaron la descomposición del ozono, las propiedades de oxidación del NOx y la eficiencia de eliminación de NOx y SO₂, y se determinaron los factores óptimos. Se dedujeron el mecanismo de reacción y los productos de la desulfuración y desnitrificación simultáneas. Los resultados muestran que la tasa de descomposición del ozono depende de la temperatura de los gases de escape y de la concentración inicial de ozono. La eficiencia de oxidación del NOx disminuye al aumentar la temperatura y reducirse la concentración inicial de ozono. La presencia de SO₂ influye poco en el proceso de conversión del NO. CO(NH₂)₂ es el mejor aditivo reductor para reducir el consumo de ozono. Se determinaron los factores óptimos para la reducción de SO₂ y NOx, como una temperatura de 150 °C, una relación estequiométrica entre ozono y NO de 0.6 y un pH de aproximadamente 8 mediante absorción alcalina. Con este método, se pueden eliminar simultáneamente cerca del 93% del NOx y casi el 100% del SO₂, cumpliendo las normativas de la Organización Marítima Internacional (IMO).

Enlace:

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.iecr.6b01038

Un método novedoso para la eliminación simultánea de NO y SO₂ de los gases de escape marinos mediante la combinación in situ de oxidación con ozono y absorción por depuración húmeda

Autores:

• Zhitao Han
• Tianyu Zou
• Junming Wang
• Jingming Dong
• Yangbo Deng
• Xinxiang Pan

Resumen:

Las estrictas normativas internacionales sobre la reducción de emisiones marinas han impulsado enormemente el desarrollo de tecnologías de desulfuración y desnitrificación marinas. Sin embargo, la eliminación simultánea de NO_x y SO₂ sigue siendo un gran desafío para los buques tradicionales propulsados por grandes motores diésel de dos tiempos. Aquí se propone un proceso de oxidación con ozono en una sola etapa, combinado con depuración húmeda in situ, para eliminar simultáneamente NO y SO₂. Se realizaron diversos experimentos con un sistema de reacción a escala de banco. Los resultados mostraron que la depuración húmeda in situ podía reducir eficazmente la temperatura de los gases de combustión y, así, inhibir la descomposición térmica del ozono, lo que favorecía una mejor utilización del oxidante. Asimismo, la combinación in situ de la inyección de ozono y la depuración húmeda favorecía la oxidación selectiva del NO frente al SO₂ por parte del ozono, posiblemente debido a la alta solubilidad del SO₂ en agua. Para reducir el consumo de energía eléctrica del sistema generador de ozono, la relación molar O₃/NO se mantuvo lo más baja posible. Se pudo lograr la eliminación completa del SO₂ y una alta eficiencia de eliminación de NO_x mediante la incorporación de otros aditivos oxidantes a la solución de depuración. Este sistema integrado, diseñado para aplicaciones marinas, reviste gran importancia.

Enlace:

https://www.mdpi.com/2077-1312/8/11/943.com