Diseño de biofiltro abierto para biotratamiento de emisiones de tráfico

Abstract

[ES]El presente TFG consiste en la realización de un diseño de biofiltro abierto para el biotratamiento de emisiones de tráfico. La contaminación es uno de los mayores problemas a los que se enfrenta el ser humano en el presente. Por un lado, por los problemas de salud que esta genera directamente en las personas, y, por otro lado, por efectos secundarios que podrían acarrear consecuencias incluso más graves en el futuro y que se están haciendo notar como el cambio climático. Para contrarrestar estas graves consecuencias en una escala reducida, aparecen los filtros biológicos (más conocidos como biofiltros), como una alternativa para tratar corrientes gaseosas contaminadas de una manera limpia y sostenible. Estos dispositivos podrían utilizarse en zonas de aglomeración de tráfico de tal forma que cuando los niveles de contaminación fuesen altos limpiasen la atmósfera presente permitiendo una respiración limpia y libre de riesgos en la salud. El trabajo ha consistido en la modelización de uno de estos biorreactores para su posible posterior fabricación y utilización en ambientes con alta densidad de tráfico como túneles, rotondas y garajes. Partiendo de un prototipo proporcionado a la UPV/EHU por ACCIONA, se encontraron errores en el diseño del mismo que no le permitían cumplir con la funcionalidad requerida, siendo necesario realizar un nuevo diseño, modelizado en Solid Edge. Para comprobar la validez de este nuevo diseño, se han realizado varios cálculos y análisis mediante Ansys de tal forma que sea seguro en su comportamiento frente a fallos mecánicos. Los resultados de todos estos análisis han sido satisfactorios y por tanto, se ha obtenido el diseño de un biofiltro abierto, que, automatizándolo de una manera conveniente, estaría disponible para su fabricación y posterior utilización.

[EN]The following project explains the realization of the design of an open biofilter for the biotreatment of traffic emissions. Emissions of pollutants coming from mobile sources represent an important problem in today’s society. The most important consequences of this problem arise because these pollutants could be harmful for human´s health and, furthermore, because the emissions of these pollutants have secondary effects like global warming. In order to reduce the concentration of these pollutants in zones which have high traffic density there is a variety of solutions in which biological filtration is contained. Biological filtration is a sustainable and clean way of treating polluted gas streams. Thus, the present work has consisted in the modelling and design of an open biofilter for the later manufacturing and utilization in high traffic density zones. For that purpose, beginning from the analysis of a prototype proposed by ACCIONA to the UPV/EHU, errors were found in the design which made it impossible for the device to fulfil its function. Consequently, a new design was made modelling it in Solid Edge. In order to check its validity, various calculations and static structural analysis were made to the device so that it was secure against mechanical failures. As the results from the analysis were really favourable, a new open biofilter was obtained, which just needs its automatization in order to be manufactured and used.

[EU]Hurrengo Gradu Amaierako Lana trafikoaren gas korronteen biotratamendurako bioiragazki ireki baten diseinu berria eskaintzen du. Gaur egungo arazo larrienen artean, gizakiek eragiten duten kutsadura aurkitzen da eta honek sortzen dituen ondorio garrantzitsu eta larrienen artean, pertsonen osasunarentzat kaltegarriak izan daitezkeela eta gainera, berotze globala bezalako ondorio larriak sortzen dituela. Horregatik, kutsadura murrizteko irtenbideak bilatzen dira, eta irtenbide hauen artean, bioiragazkiak eskala murriztu batean jarduteko gailu interesgarriak dira. Hauek, kutsatuta dauden gas korronteak garbitzeko kapaz dira eta gainera modu jasangarri eta garbi batean jardute. Hala, lan honen helburua, dentsitate handiko lekuetan jar daitekeen bioiragazki baten diseinua egitea da. Horretarako, ACCIONA-k UPV/EHU-ri proposatuko prototipoan eta honek bioiragazkiaren funtzioa ondo betetzeko zituen arazoetan oinarrituta, diseinu berri bat egin zen. Diseinu berri hau, Solid Edge bitarteko modelaketa medio egin zen. Horren ondoren, hainbat kalkulu eta egiturazko analisi estatiko egin ziren, gailua indarrak jasateko kapaz bazen jakiteko, emaitza benetan egokiak lortuz. Horrela, gailuaren automatizazioa besterik ez da geratzen bioiragazkia ekoizteko eta biribilgune, garaje eta tuneletan erabiltzeko.