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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 esta 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 varia 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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