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METANIZACIÓN
Denominamos metanización al proceso de fermentación anaeróbica de los
componentes orgánicos de los residuos. Dicha fermentación es producida por
bacterias que se desarrollan en ambientes carentes de oxígeno.
Durante el proceso de transformación de la materia orgánica (digestión)
dichas bacterias producen un gas denominado por su origen biogás, el cual se
compone fundamentalmente de metano (CH4) y de dióxido de
carbono (CO2). Los porcentajes de participación de estos gases son
variables y dependen de las condiciones fisicoquímicas en que se desarrolla la
"digestión" de la materia orgánica. Sin embargo, se puede considerar
que el biogás es una mezcla de gases que está compuesta básicamente por:
- Metano (CH4): 40 - 70 % vol.
- Dióxido de carbono (CO2): 30 - 60 % vol.
- Hidrógeno (H2): 0 - 1% vol.
- Sulfuro de hidrógeno (H2S): 0 - 3 % vol.
Así como cualquier gas puro las propiedades características del biogás
dependen de la presión y la temperatura. El valor calorífico del biogás es de
unos 6 Kw/h/m3 que corresponde aproximadamente a la mitad de un
litro de combustible diesel. El valor calorífico neto depende de la eficiencia
de los quemadores o de su aplicación. La utilización de biogás en equipos
comerciales requiere de adaptaciones sencillas para quemarlo eficientemente.
Además de generar biogás combustible, la fermentación anaeróbica de la
materia orgánica produce un residuo de excelentes propiedades fertilizantes, su
composición varía de acuerdo al desecho utilizado, y en promedio un análisis en
base seca es el siguiente:
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Parámetro |
Valor |
|
pH |
7.5 |
|
Materia orgánica |
85% |
|
Nitrógeno |
2,6% |
|
Fósforo |
1,5% |
|
Potasio |
1,0% |
La aplicación del efluente al suelo le trae beneficios similares a los que
se alcancen con cualquier materia orgánica. Es decir, que actúa como mejorador
de las características físicas, facilitando la aireación, aumentando la
capacidad de retención de humedad y la capacidad de infiltración del agua.
La necesidad para las bacterias anaeróbicas de una atmósfera sin oxígeno
obliga a confinar los residuos a tratar, en ambientes cerrados e impermeables
denominados biodigestores. En los biogestores se deben controlar ciertas
condiciones de pH, presión y temperatura a fin de que se pueda obtener un
óptimo rendimiento de la reacción anaeróbica. Se lleva a cabo con tiempos de
residencia y temperaturas de entre 60 días a 20º C y 15 días a 35-55º C.
El biogás producido debe someterse a un proceso de depuración mediante el
cual se separa el metano del dióxido de carbono y de otros gases que aparecen
en menor proporción, a los efectos de su utilización energética de acuerdo a
las normas vigentes.
La metanización tiene la ventaja de reducir los olores producidos por la
descomposición y la carga contaminante propia de la materia orgánica. Además
por desarrollarse en ausencia de oxigeno, el proceso reduce los microorganismos
que pueden causar enfermedades en personas y animales a niveles seguros en
menor tiempo que otros tratamientos.
DIGESTORES
ANAEROBIOS
El
fango extraído en depuradoras, los residuos ganaderos y todo tipo de materia
orgánica pueden ser tratados mediante digestión anaerobia (también llamada
metanización) en un reactor donde se produce la descomposición de la materia
orgánica en un ambiente anaerobio, es decir en ausencia de oxígeno, una vez
digerido el fango es enviado para su secado. La reducción de la materia
orgánica en un digestor anaerobio produce un biogás rico en metano, con alto
poder energético que puede ser utilizado en un futuro como fuente energética.
El
biogás es un gas combustible, compuesto principalmente de metano y dióxido de
carbono, que se obtiene como resultado de la fermentación anaerobia de
sustratos orgánicos, tanto por vía húmeda como seca. De forma similar al gas
natural, el biogás puede ser aprovechado para obtener energía térmica y/o
eléctrica.
El
digestor es básicamente es un cilindro o contenedor sellado, por donde entran
las materias a tratar, convenientemente humedecidas. Dentro no hay oxigeno y
las bacterias anaerobias se multiplican y procesan la materia orgánica,
produciendo gas metano.
Los
biodigestores están construidos de manera tal, que los excrementos se quedan
allí bajo condiciones anaerobias por lo menos 40 días. Después el agua pasa por
camas de oxigenación, antes de ser utilizada para el riego de los cultivos,
enriquecida con importantes nutrientes.
Existen
muchas variaciones de éste diseño: Unos modelos producen gas metano para el uso
domestico. Hay diseños para granjas de vacas o cerdos, que procesan todo el
estiércol.
Alrededor
de un tercio de los residuos municipales y una parte importante de los residuos
industriales contienen materia orgánica. Gran cantidad de estos residuos se
pueden aprovechar en las plantas de digestión anaerobia, también llamadas
plantas de biogás, para la generación de energía renovable.
Los microorganismos son quienes llevan a cabo
el proceso biológico, que constituye la base de este tratamiento anaerobio (en
ausencia de oxigeno). Se producen diariamente unos
En
la digestión participan multitud de cepas bacterianas cuya composición viene
determinada por las condiciones existentes dentro del digestor (residuos que
alimentan la planta, temperatura, valor del pH, etc.) La materia orgánica se
descompone en varios pasos hasta que se obtiene el producto final, el biogás,
que es una mezcla de dióxido de carbono (CO2) y de metano (CH4).
A
parte del biogás se genera una mezcla de agua, de materia orgánica no degradada
(sobretodo sustancias que contienen lignina de madera) y de materia inorgánica
(arena, trozos de tierra, sales u otros minerales), que puede utilizarse como
abono sin los inconvenientes del estiércol fresco o la materia orgánica sin
tratar
EMISON
tiene
experiencia demostrada en la construcción y operación de plantas de digestión
anaerobia para el tratamiento de residuos orgánicos “especiales” como, por
ejemplo, los residuos de alimentos.
Ante el creciente coste de gestión de los residuos orgánicos y
las restricciones legislativas de carácter sanitario aplicadas a su uso como
subproductos, existe un gran interés por desarrollar nuevas alternativas para
su valorización, entre las que destaca el biogás. Además, esta vía resulta
mucho más atractiva a corto plazo debido al escenario político y económico
favorable a las energías renovables.
Se utiliza, entre otros, en los siguientes casos:
·
Aprovechamiento
energético del biogás producido en plantas de depuración anaerobia de aguas
residuales de elevada carga orgánica (cerveceras, alcoholeras, azucareras,
mataderos, etc.).
·
tratamiento
de residuos ganaderos (purines, estiércol, gallinaza) con producción y
aprovechamiento de biogás para su uso en granja.
·
Digestión
anaerobia de distintos residuos orgánicos de origen agroalimentario
(hortofrutícolas, agrícolas, grasas, etc.) para la producción y aprovechamiento
del biogás generado.
·
Obtención de
abonos orgánicos (sólidos o líquidos) de alto valor añadido, a partir del
producto resultante de la digestión anaerobia donde se produce el biogás.
·
Utilización
del biogás en el secado y estabilización de residuos orgánicos agroalimentarios
de alta humedad, para facilitar su gestión.
Los residuos orgánicos son problemáticos ya que se generan en
grandes cantidades, tienen una alta humedad y son fácilmente putrescibles, por
lo que la nueva normativa medioambiental ha reducido drásticamente su
deposición en vertederos. Con su aprovechamiento energético en forma de biogás,
es posible transformar un problema en una oportunidad, por las siguientes
ventajas:
·
El residuo
fermentado está más estabilizado que el material original, pudiendo ser
utilizado para diversos usos con o sin tratamiento posterior (aplicación
directa al suelo, compostaje, abono, etc.).
·
La humedad
no es un problema en la producción de biogás, se pueden tratar distintos
residuos conjuntamente, reduce el problema de olores, etc.
·
Utilización
del biogás como combustible para calderas y motores de cogeneración o para
calefacción.
·
Rendimientos
económicos atípicos: ingresos adicionales por gestión de residuos de terceros,
venta de abonos orgánicos, ahorro en energía (eléctrica y térmica), acceso a
subvenciones por tratarse de una energía renovable.
Disponemos de digestores anaerobios de varias capacidades, de
Fabricamos un digestor anaerobio de
Construimos, siempre bajo presupuesto, digestores para todo tipo
de residuos (Fangos de depuradoras, estiércoles, residuos alimentario, residuos
vegetales…)
Disponemos también de equipos para la medición de gases con
sensores de metano, sulfuro de hidrógeno y amoniaco, que proporciona mediciones
cuantitativas de estos gases.
A través de la adaptación del proceso
y del concepto del digestor,
EMISON puede responder específicamente a sus necesidades de tratamiento
de los residuos que va a tratar, con plantas de biogás económicas y de alta
calidad, perfectamente adaptadas a sus necesidades, desde el diseño hasta la
entrega, llave en mano, de la planta.
La presencia explotaciones ganaderas y
su consecuente producción de excretas, ocasiona problemas de contaminación en
aguas y suelos. Pretendiendo disminuir esta problemática se adaptó tecnología
de biodigestores plásticos.
Una de las formas en que se puede
tratar el estiércol para reducir la contaminación atribuible a explotaciones
pecuarias es mediante proceso de biodigestión. De esta manera los biodigestores
se constituyen como alternativa tecnológica apropiada, contribuyendo a
disminuir problemas sanitarios, y obtención de productos útiles para la
iluminación, calefacción, biofertilizantes, así como complemento alimenticio en
animales.
Sin embargo, para este tipo de
productores el precio comercial de un biodigestor convencional es muy elevado.
Por ello es imperativo construir biodigestores funcionales y más baratos, que
además de cumplir con la función de descontaminar presenten ventajas
adicionales.
Como los tiempos de retención son muy
largos hemos desarrollado digestores construidos mediante geotextiles, que
permiten abaratar considerablemente los costos de implantación. Para una granja
de 100 cerdos de engorde el costo de instalación es de unos 6.000 euros.
Contacte
con nosotros para mayor información y obtener un presupuesto para su caso
concreto.
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