Planta de digestión anaeróbica termófila

Video anaerobic plant

Menor CO2 emitida por kWe producido

El recurso “BIOMASA”

“El utilizo del recurso biomasa para la producción de biogas no tiene que ser considerado un coste sino una oportunidad para una politica de diversificaciones de las fuentes energéticas”

El mundo accepta que los combustibles fósiles son limitados y que no podemos mantener para siempre los actuales niveles de explotación energética .

Estas consideraciones empujan los paises industrializados a la busqueda de soluciones alternativas. Una de estas es el utilizo de biomasa agrícola (cultivos dedicados, residuos de la agrícultura, residuos de la industria de trasformación de la agro-industria) y de residuos zootécnicos (liquidos y deyecciones animales, etc.) que por el proceso de digestión anaeróbica son trasformados en biogas totalmente utilizado para la producción de energía. Mientras las fuentes fósiles se han formado en miliones de años, el tiempo de utilizo de la biomasa por digestión anaeróbica, es comparable a su tiempo de regeneración.
La liberación de CO2 a la atmósfera es nula, porqué la cuantidad liberada en los procesos de conversión energética es la misma empleada para el desarrollo de la planta. Por cada KWh de energía electrica producida por este proceso, se ahorran 200g de CO2, sin contar que los orgánicos abandonados liberan CH4 gas que tiene un efecto invernadero aprox. 20 veces superior de CO2.

La situación socio-económica que favorece el desarrollo de esta tecnología es la siguiente:

• Incremento de la demanda mundial de energía limpia
• Solicitud de Reducción de CO2 y otros gases de invernadero
• Incremento exponencial del precio de los combustibles fósiles
• Solicitud de autosuficiencia energética

A continuación los aspectos positivos que se manifiestan con el utilizo de biomasa agricola, residuos agro-industriales y liquidos zootécnicos por digestión anaeróbica :

• Esta biomasa partenece a las fuentes de energía renovable(FER)
• Reducción de emisiones CO2
• Oportunidad para los agricoltores en multifuncionalidad, competición, rentabilidad (a través de la venta de energía electrica, Certificados Verdes, Cuentas energía), autonomia energética
• Mantenimiento de la biodiversidad de los cultivos, fertilità del suelo y renaturalización de terrenos exhaustos con el reuso de fangos procedentes de la digestión anaeróbica ( estabilizados y sin olores)
• Reducción del transporte sobre ruedas.
  La planta Eko Technology es un sistema de hilera corta, y consta de plantas con potencia inferior de 1MWe, deplazadas en el interior de aprox. 100 hectáreas donde se utilizan los recursos agricolos cercanos.

La digestión anaeróbica de la Fracción Orgánica de los Residuos Solidos Urbanos (FORSU)

La digestión anaeróbica de residuos solidos orgánicos y biomasa representa un tema de gran actualidad y una nueva oportunidad, por las solicitudes de reducción y los interesantes efectos de valorización energética que la producción de biogas ofrece.
En Europa en los ultimos 10 años, se ha asistido a un continuo aumento de la capacidad de reducción instalada anualmente (aprox.430.000 t/a de nuevas instalaciones entre 2001 y 2005) y por numero y dimensión de las plantas.

En Spagna, Belgica, Paises Bajos, Suiza y Alemania, la digestión anaeróbica de FORSU cubre 5-10% de la capacidad potencial. En nuestro pais, que trata actualmente aprox.1% de su capacidad potencial, se puede preever un desarrollo importante en los proximos años, evidenciado - aunque indirectamente – por la recién entrada en el mercado italiano de nuevos proveedores de esta tecnología y por empresas estranjeras que ya trabajan desde hace tiempo en este sector.

A favorecer este desarrollo participan también las recienes normas e iniciativas que, de un lado, imponen la recolección por separado de las fracciones orgánicas putrescibles de los RSU y la progresiva eliminación de las cuantidades de residuos orgánicos biodegradables enviadas a descarga y, de otro lado, valorizan económicamente la producción de energía electrica de fuentes renovables.
Las plantas de digestión anaeróbica destinadas a la producción de energía electrica son consideradas plantas de fuentes renovables y gozan de los incentivos previstos.

La materia prima puede representar un beneficio en la gestión de una planta de digestión anaeróbica cuando no tiene valor como materia prima y el detentor tiene la necesidad de deshacerse.

Planta anaeróbica termófila EKO TECHNOLOGY

INTRODUCTIONES

La digestión anaeróbica es un proceso de conversión bioquimica de sustancias orgánicas complejas en biogas por microrganismos cualificados. Se produce en ausencia de oxigeno (digestores totalmente cerrados y en ausencia de emisiones de gas de invernadero y olores).

El biogas es un compuesto 60-80% de metano y por lo restante de anhídrido carbónico. El biogas es empleado en motores endotermicos para la producción de energía electrica. El calor producido por el motor es utilizado para autoconsumo.

Para la producción de biogas se pueden utilizar la siguiente biomasa y los siguientes residuos orgánicos:

• deyecciones animales (cerdos, bovinos, aves (gallineria) etc)
• residuos colturales (paja, remolachas etc)
• desechos orgánicos agroindustria (sueros, desechos vegetales fangos, residuos de destilerias, cerbecerias y bodegas)
• desechos orgánicos de matación (grasa, contenido de estomago y intestino, sangre, fangos de flotación)
• fangos de depuración
• fracción orgánica de residuos urbanos y de cocina
• colturas energéticas (mais, sorgo dulce, hierba)
• liquidos humanos (orgánicos solidos y liquidos)

Productos de la digestión anaeróbica

Los principales productos de la digestión anaeróbica son esencialmente tres:

• El biogas utilizado por fines energéticos
• El fango procedente del sistema de deshidratación y separación solido- liquido de fin de ciclo y definido por uso agronomico, con requisitos quimico-fisicos conformes a las actuales normas vigentes.
  Tiene cualidades fertilizantes y azoe en forma ya fijada, por lo tanto de más facil asimilación por las plantas. El Fango después de la estabilización anaeróbica no tiene olores. Ulterior caracteristica es la baja cuantidad de fangos producidos.
  Cada Kg de biomasa seca en digestión anaeróbica produce aprox. 50 gr. de fango estabilizado y higienizado, al revés de los procesos aeróbicos de compostaje, donde, se favorece el crecimiento de biomasa en presencia de oxigeno con relativas producción de olores.
• El efluente, después de la separación solido-liquido, es enviado al sistema de depuración biologica.
  El proceso de depuración biologica produce agua que puede ser descargada en las alcantarillas o en terrenos ( después de otro proceso), o recirculada como agua de dilución para los digestores o destinada a fertiriego, y un fango humedo con un potencial de metanización de 42 Nm3/ton y reenviado a digestión anaeróbica con las otras subcapas para proveer a las variaciones de entregas y garantizar además una constante aportación de nutrientes.

Elección de la tecnología: "termófila"

La elección técnica que Eko Technology hizo, ha sido la de construir un sistema de transformación de las fracciones orgánicas fermentables a través de la tecnología de digestión anaeróbica termófila, donde los digestores son mantenidos a una temperatura de aprox.55°C.

Esa visión hizo crear el digestor anaeróbico como una central de generación electrica descentrada, garantizando al mismo tiempo económicidad, seguridad y disponibilidad de medios económicos para gestionar el proceso de producción.

El proceso de digestión anaeróbica es realizado a través de:

• Sistema de humedo (Wet) con una cuantidad de sustancia seca de 10-15% aprox.con una relación carbono/azoe inferior a 20%
• Proceso termófilo, T=55°C.
• Proceso continuo con recirculación
• Digestor completamente mezclado
• Tiempo de estacionamiento de la biomasa de 15-22 dias aprox.
• Control de los parámetros de función y estabilidad por PLC

Eko Technology tiene como objetivo aumentar la eficiencia total de la planta anaeróbica obrando en los siguientes puntos:

• Aumento de la eficiencia degradativa del sistema y aumento del porcentaje de metano en el biogas, obrando en regimen termico termófilo.
• Utilizo agronomico del separado solido de fin de ciclo anaeróbico, estable y sin olores en el respeto de la norma vigente que regla su utilizo en agricultura.
• Reuso de las aguas procedentes del depurador biologico junto a la planta anaeróbica en fertiriego o utilizos industriales.

Las ventajas de la digestión anaeróbica “termófila” son:

• Reducción de la cuantidad de CO2 por kWe producido con consiguiente aumento del poder calorífico del biogas (75% medio en metano ) .
• Mejor degradabilidad anaeróbica
• Es posible reducir las dimensiones de los digestores sin reducir la producción en biogas
• Eliminación de los patógenos (Salmonelle etc.), así se hace superfluo el empleo de procesos de desinfección del producto de fin de ciclo anaeróbico
• Mayor presencia de azoe en forma nitrificable (en forma libre) en el efluente a depurar y más rapidamente utilizable por la flora bacteriana aeróbica (eliminación del proceso separado-liquido de fin de ciclo anaeróbico)
  
• Baja producción de fangos que resultan ser estables e higienizados, por consiguiente sin olores.
  Fango con caracteristicas fertilizantes definido “para uso agronomico”, con azoe en forma fija, así rapidamente utilizable por las plantas.

Asegurar la mejor cualidad de BIOGAS es GARANTIA para la mejor producción energética

Muchos factores influyen sin duda sobre las eficiencias degradativas de un sistema anaeróbico, como por ejemplo, la elección de los materiales de construcción y aislamiento de un digestor, el proceso eligido, el sistema de mezcla, etc.

Durante la fase de proyectación y calculos, hay que tener bien claros los factores que determinan las variaciones, por ejemplo, de las producciones teoricas o nombradas por diferentes fuentes literarias, de las producciones reales.
Después 1973, debido a la crisis del petroléo, mucho interés y muchas aplicaciones se realizaron para la digestión anaeróbica, pero las expectativas se cumplieron solo en minima parte.

En muchos ambitos y por mucho tiempo, se juzgó la digestión anaeróbica demasiado compleja a gestionar por los elevados volumen en juego y poco fiable.
Las razones de los fracasos son atribuibles a aspectos técnicos, debido al bajo conocimiento y a la escasa experiencia en aquella época. Hoy en dia se han mejorado muchisimo los conocimientos y las aplicaciones del proceso de digestión anaeróbica, y por consiguiente, las tipologías de las plantas disponibles y el nivel de fiabilidad de esta tecnología.

La inovación de la planta y de la tecnología que Eko Technology propone, es estrictamente vinculada a la optimización del proceso degradativo, para conseguir de este modo la mayor y la más constante producción de metano, menor cuantidades de producto digerido, mayor es la estabilidad del producto.

La maximización cualitativa del biogas se entiende por lo tanto como el resultado final de un meticuloso estudio, control e intervención inovativa, obrados sobre la planta y el proceso.