Nº 20, Vol. 10 (1), 2018. ISSN 2007 – 0705, pp.: 133 - 169
1
Departamento de Ingeniería Química - Bioquímica. Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de
Celaya. E-mail: hugo.jimenez@itcelaya.edu.mx
2
Unidad Especializada en Energías Renovables. Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de la Laguna.
Torreón, Coahuila
3
Departamento de Energía. Universidad Autónoma Metropolitana. Azcapotzalco, México, D.F.
© Universidad De La Salle Bajío (México)
Análisis de transferencia de masa en modelos doble-continuos para
biofiltración de compuestos orgánicos volátiles (COV)
Mass transfer analysis in dual continuum models for biofiltration of volatile
organic compounds (VOC’s)
Martha Patricia Calderón Alvarado
1
, Juan Manuel Oliveros Muñoz
2
, Margarita Mercedes González
Brambila
3
, Gloria María Martínez González
1
y Hugo Jiménez Islas
1
Palabras Clave: biofiltración; transferencia de masa; curva de ruptura; crecimiento microbiano
Keywords: biofiltration; mass transfer; rupture curve; microbial growth
Recepción: 22-01-2018 / Aceptación: 26-03-2018
Resumen
El presente trabajo explora y discute la deducción y aplicación de un modelo matemático genérico
(Modelo de Interacción de Múltiples Continuos, MIMC) en la predicción del comportamiento
dinámico de la eficiencia de un biofiltro de lecho fijo tratando tolueno. Se presenta una estrategia
de solución numérica, incluyendo un caso de estudio de validación. Posteriormente se presentan
estudios de variación de dos números adimensionales (Péclet y Sherwood) y su efecto sobre el
comportamiento de la eficiencia del biofiltro. Para dos fases interactuando (Modelos Doble
Continuos, MDC), tres niveles de sofisticación son contrastados, concluyendo que el fenómeno de
crecimiento (comprendiendo desde el proceso de inoculación hasta la saturación del lecho) es
crucial para realizar el diseño y modelamiento en sistemas de biofiltración al emplear MIMC’s.
Con MDC 2 se logró un ER<8% siendo el enfoque que más se acerca a los datos experimentales
reportados en literatura.
Abstract
The present work explores and discusses the derivation and application of a generic mathematical
model (Multiple Continuum Interacting Model, MCIM) in the prediction of the effectiveness
dynamics for a trickling biofilter treating toluene. A computational solution strategy is presented,
including the proper validation study case. Then, numerical studies for dimensionless Péclet and
Sherwood numbers (Pe and Sh) are discussed; the effect of these over the efficiency biofilter
behavior is shown. For Two Interacting Continuum phases (TIC), three sophistication levels are