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Biodesulphurisation and biofiltration of effluents gases.

 

The aim of this research line is the design and optimization of bioreactors for the removal of pollutants from effluents gases, such as  air treatment (odour removal) and biogas desulfurization. It is worth noting the results obtained in the removal of ammonia, hydrogen sulphide (H2S) and reduced sulphur compounds (dimethyl disulphide, methyl mercaptan, etc.).

The more significant results are:

 

PhD Thesis


  • “Desulfuración de biogás mediante un biofiltro percolador piloto con bacterias nitrato-reductoras sulfoxidantes". Fernando Almengló Cordero. 2014.
  • “Desulfuración de biogás en condiciones anóxicas mediante biofiltración”. Maikel Fernández Boizán. 2011.
  • "Viabilidad de un Proceso para la Eliminación Conjunta de H2S y NH3 contenido en Efluentes Gaseosos”. Martín Ramírez Muñoz. 2007.
  • "Estudio y Optimización del proceso de eliminación de H2S del biogás, mediante Thiobacillus ferrooxidans". Maria del Mar Mesa Díaz. 1998.
  • "Estudio cinético general del proceso de oxidación de sulfato ferroso por Thiobacillus ferrooxidans en reactores tanque agitado continuo (TAC) y tubular de lecho fijo (TLF)". José Manuel Gómez Montes de Oca. 1997.

 

Articles in International Journals

 

Brito, J., Almenglo, F., Ramírez, M., Gómez, J.M., Cantero, D., 2017. PID control system for biogas desulfurization under anoxic conditions. Journal of Chemical Technology & Biotechnology. DOI: 10.10002/jctb.5243.


Díaz-Tena, E.; Gallastegui, G., Hipperdinger, M., Donati, E.R., Ramírez, M., Rodríguez, A., López de Lacalle, L.N., Eías, A. 2016. New advances in copper biomachining by iron-oxidizing bacteria. Corrosion Science. 112, 385-392. Doi. 10.1016/j.corsci.2016.08.001

 

Almenglo, F., Bezerra, T., Lafuente, J., Gabriel, D., Ramírez, M., Cantero, D., 2016. Effect of gas-liquid flow pattern and microbial diversity analysis of a pilot-scale biotrickling filter for anoxic biogas desulfurization. Chemosphere 157, 215–223. doi:10.1016/j.chemosphere.2016.05.016.

 

Almenglo, F., Ramírez, M., Gómez, J.M., Cantero, D., 2016. Operational conditions for start-up and nitrate-feeding in an anoxic biotrickling filtration process at pilot scale. Chemical Engineering Journal, 285 (1), 83-91. DOI: 10.1016/j.cej.2015.09.094.


Almenglo, F., Ramírez, M., Gómez, J.M., Cantero, D., Gamisans, X., Dorado, A.D. 2016. Modeling and control strategies for anoxic biotrickling filtration in biogas purification. Journal of Chemical Technology & Biotechnology. 91 (6), 1782-1793. DOI: 10.1002/jctb.4769

 

Mora, M., Fernandez, M., Gómez, J.M., Cantero, D., Lafuente, J., Gamisans, X., Gabriel, D. 2015. Kinetic and stoichiometric characterization of anoxic sulfide oxidation by SO-NR mixed cultures from anoxic biotrickling filters. Applied Microbiology and Biotechnology, 99(1), 77-87. DOI: 10.1007/s00253-014-5688-5

 

Solcia, R.B., Ramírez, M., Fernández, M., Cantero, D., Bevilaqua, D. 2014. Hydrogen sulphide removal from air by biotrickling filter using open-pore polyurethane foam as a carrier. Biochemical Engineering Journal, 84, 1-8. DOI: 10.1016/j.bej.2013.12.019

 

Fernández, M., Ramírez, M., Gómez, J.M., Cantero, D. 2014. Biogas biodesulfurization in an anoxic biotrickling filter packed with open-pore polyurethane foam. Journal of Hazardous Materials, 264, 529-535. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2013.10.046

 

Fernández, M., Ramírez, M., Pérez, R.M., Gómez, J.M., Cantero, D. 2013. Hydrogen sulphide removal from biogas by an anoxic biotrickling filter packed with Pall rings. Chemical Engineering Journal, 225, 456-463. DOI: 10.1016/j.bej.2013.12.019

 

Almenglo, F., Ramírez, M., Gómez, J.M., Cantero, D., Revah, S., González-Sánchez, A. 2012. Effect of VOCs and methane in the biological oxidation of the ferrous ion by an acidophilic consortium. Environmental Technology, 33(5), 531-537. DOI: 10.1080/09593330.2011.584569

 

Montebello, A.M., Fernández, M., Almenglo, F., Ramírez, M., Cantero, D., Baeza, M., Gabriel, D. 2012. Simultaneous methylmercaptan and hydrogen sulfide removal in the desulfurization of biogas in aerobic and anoxic biotrickling filters. Chemical Engineering Journal, 200-202, 237-246. DOI: 10.1016/j.cej.2012.06.043

 

Jover, J., Ramírez, M., Rodríguez, I., Gómez, J.M., Cantero, D. 2012. Strategies for pH control in a biofilter packed with sugarcane bagasse for hydrogen sulfide removal. Journal of Environmental Science and Health - Part A Toxic/Hazardous Substances and Environmental Engineering, 47(7), 990-996. DOI: 10.1080/10934529.2012.667308

 

Ramírez, M., Fernández, M., Granada, C., Le Borgne, S., Gómez, J.M., Cantero, D. 2011. Biofiltration of reduced sulphur compounds and community analysis of sulphur-oxidizing bacteria. Bioresource Technology, 102(5), 4047-4053. DOI: 10.1016/j.biortech.2010.12.018

 

Arellano-Garcia, L., Revah, S., Ramírez, M., Gómez, J.M., Cantero, D. 2009. Dimethyl sulphide degradation using immobilized Thiobacillus thioparus in a biotrickling filter. Environmental Technology, 30(12), 1273-1279. DOI: 10.1080/09593330902911713

 

Ramírez, M., Gómez, J.M., Cantero, D., Páca, J., Halecký, M., Kozliak, E.I., Sobotka, M. 2009. Hydrogen sulfide removal from air by Acidithiobacillus thiooxidans in a trickle bed reactor. Folia Microbiologica, 54(5), 409-414. DOI: 10.1007/s12223-009-0057-y

 

Ramírez, M., Gómez, J.M., Aroca, G., Cantero, D. 2009. Removal of ammonia by immobilized Nitrosomonas europaea in a biotrickling filter packed with polyurethane foam. Chemosphere, 74(10), 1385-1390. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2008.11.061

 

Ramírez, M., Gómez, J.M., Aroca, G., Cantero, D. 2009. Removal of hydrogen sulfide and ammonia from gas mixtures by co-immobilized cells using a new configuration of two biotrickling filters. Water Science and Technology, Vol. 59, pp. 1353-1359. DOI: 10.2166/wst.2009.105

 

Ramírez, M., Gómez, J.M., Aroca, G., Cantero, D. 2009. Removal of hydrogen sulfide by immobilized Thiobacillus thioparus in a biotrickling filter packed with polyurethane foam. Bioresource Technology, 100(21), 4989-4995. DOI: 10.1016/j.biortech.2009.05.022

 

Mesa, M.M., Andrades, J.A., Macías, M., Cantero, D. 2004. Biological oxidation of ferrous iron: Study of bioreactor efficiency. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 79(2), 163-170. DOI: 10.1002/jctb.956

 

Gómez, J.M., Cantero, D. 2003. Kinetic study of biological ferrous sulphate oxidation by iron-oxidising bacteria in continuous stirred tank and packed bed bioreactors. Process Biochemistry, 38(6), 867-875. DOI: 10.1016/S0032-9592(02)00048-1

 

Mesa, M.M., Macías, M., Cantero, D. 2002. Biological iron oxidation by Acidithiobacillus ferrooxidans in a packed-bed bioreactor. Chemical and Biochemical Engineering Quarterly, 16(2), 69-73.

 

Mesa, M.M., Macías, M., Cantero, D. 2002. Mathematical model of the oxidation of ferrous iron by a biofilm of Thiobacillus ferrooxidans. Biotechnology Progress, 18(4), 679-685. DOI: 10.1021/bp020063g

 

Mesa, M.M., Macías, M., Cantero, D. 2000. A simplification of the protein assay method of Ramsay et al. for the quantification of Thiobacillus ferrooxidans in the presence of ferric precipitates. Applied Microbiology and Biotechnology, 53(6), 722-725. DOI: 10.1007/s002530000321

 

Gómez, J.M., Cantero, D., Webb, C. 2000. Immobilisation of Thiobacillus ferrooxidans cells on nickel alloy fibre for ferrous sulfate oxidation. Applied Microbiology and Biotechnology, 54(3), 335-340. DOI: 10.1007/s002530000414

 

Gómez, J.M., Cantero, D. 1998. Modelling of ferrous sulphate oxidation by Thiobacillus ferrooxidans in discontinuous culture: Influence of temperature, pH and agitation rate. Journal of Fermentation and Bioengineering, 86(1), 79-83. DOI: 10.1016/S0922-338X(98)80038-X

 

Gómez, J.M., Caro, I., Cantero, D. 1996. Kinetic equation for growth of Thiobacillus ferrooxidans in submerged culture over aqueous ferrous sulphate solutions. Journal of Biotechnology, 48(1-2), 147-152. DOI: 10.1016/0168-1656(96)01504-0

 

Articles in National Journals

 

Almengló, F., Brito, J., Cano, P., Ramírez, M., Cantero, D. 2016. Desulfuración de biogás mediante desulfuración anóxica. Revista Técnica de Medio Ambiente (RETEMA), 295, 36-43. Download here.


Ramírez, M., Fernández, M., Almengló, F. Gómez, J.M., Cantero, D. 2011. Biofiltros percoladores. Una tecnología emergente para el tratamiento de olores y desulfuración de biogas. Revista Técnica de Medio Ambiente (RETEMA), 155, 44-49. Download here.

 

Patents


Ramírez, M.; Gómez, J. M. y Cantero, D. Method for inoculation in industrial percolating biofilters. P200900209. Priority data: 26.01.2009.

 

Macías, M.; Cantero, D.; Mesa, M.M.; Andrades, J.A. Bioreactor used for the oxidation of Fe(II) to Fe(III). P200101053 Priority data: 08.05.2001. P200200965. Priority data: 25.04.2002.

 

Macías, M.; Cantero, D.; Mesa, M.M. y Andrades, J.A. Automated system for the elimination of sulphydric acid from biogas produced in sewage works, with biological recovery of the reagent. P009700279. . Priority data: 07.02.1997.

 

Projects

 

“Development of an efficient oxygen elimination technology for reducing oxygen content in landfill gas for fuel quality”. 
7º Programa Marco de la UE

(FP7-SME-2013-605809-N002). 2013-2016.

 Invest. Responsable: Domingo Cantero Moreno. web: http://noo2.eu/

 

“Monitorización, modelización y control para la optimización de biofiltros 
percoladores de desulfuración anóxicos y aerobios”. Plan Nacional de I+D (CTM2012-37927-C03-03). 2013-2015. Invest. Responsable: Domingo Cantero Moreno.

 

“Biogás – Obtención de hidrógeno a partir de biogás”. Corporación Tecnológica de Andalucía (CTA: 412G1Av00r01). 2009-2012. Responsables: David Chinchilla Salcedo (Konectia, S.L.) y Jorge Soria Tonda (Egmasa).

 

“Desulfuración de gases ricos energéticamente mediante biofiltros percoladores: desarrollo y optimización del proceso en condiciones anoxicas y aerobias”. Plan Nacional de I+D+I (CTM2009-14338-C03-02). 2010-2012. Invest. Responsable: José Manuel Gómez Montes de Oca.

 

“Aprovechamiento energético del Biogás: estudio de eliminación del azufre coloidal”. Secretaría de Estado de Cooperación Internacional. Convocatoria de Ayudas para Programa de Cooperación Interuniversitaria (exp. A/016346/08). 2009. Invest. Responsable: Domingo Cantero Moreno.

 

“Biofiltración de gases sulfurados en reactores de biopelícula”. Plan Nacional de I+D+I (CTM2006-05497/TECNO). 2006-2009. Invest. Responsable: José Manuel Gómez Montes de Oca.

 

“Bioprocesos: Tecnologías limpias para la protección y sustentabilidad del medio ambiente” (BIOPROAM). Proyecto ALFA de la Unión Europea. Comisión Europea. Contrato nº AML/190901/06/18414/II-0548-FC-FA. 2007-2010. Invest. Responsable: Germán Eduardo Aroca Arcaya (Pontificia Universidad Católica de Valparaíso- Chile).

 

“Bioprocesos para el tratamiento de Aire Contaminado”. Ministerio de Educación y Ciencia. Acción Complementaria-Redes Temáticas (CTM2006-27131-E/TECNO). 2006. Invest. Responsable: Christian Kennes (Universidad de La Coruña).

 

"Viabilidad de un proceso para la eliminación conjunta de H2S y NH3 contenido en efluentes gaseosos". Plan Nacional de I+D+I (Ref: PPQ2002-00217). 2003 – 2005. Invest. Responsable: José Manuel Gómez Montes de Oca.

 

"Biodesulfuración de efluentes gaseosos. Estudio y eliminación de los factores que impiden la viabilidad industrial del proceso". Plan Nacional de I+D (Ref: AMB99-0657-C02-01). 2.000-2003. Invest. Responsable: Domingo Cantero Moreno.

 

"Diseño de reactores industriales para la eliminación del sulfhídrico del biogás, con recuperación biológica del reactivo". Consejería de Industria, Comercio y Turismo. Junta de Andalucía. 1995-1996. Invest. Responsable: Domingo Cantero Moreno.

 

“Estudio cinético del proceso de oxidación de sulfato ferroso por Thiobacillus ferrooxidans. Aplicación al diseño de procesos de eliminación del sulfhídrico del biogas”. Plan Nacional de I+D (Ref.: AMB93-0353). 1993-1996. Invest. Invest. Responsable: Domingo Cantero Moreno.


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