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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 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. 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 residuos 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 400 litros de gas por Kg de estiércol, con un tiempo medio de retención de unos 40 días.

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 3 litros, 10 litros y de 60 litros para líquidos/sólidos con agitación, control de temperatura y muestreo/análisis del biogás producido para su utilización en ensayos.

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

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.

La presión que se desarrolla en el interior de un biodigestor en una pequeña planta de biogás es inferior a 1,50 m de la columna de agua (0,15 kg/cm2.

En la primera puesta en funcionamiento se producirá un barrido de la tubería con el mismo gas. Este gas inicial no debe ser utilizado porque está mezclado con aire y, por consiguiente, puede ser explosivo y peligroso (incluso, es posible que no sea combustible por el alto contenido de CO2), por lo que se recomienda dejarlo escapar a la atmósfera.

PRECAUCIONES DURANTE LA PUESTA EN MARCHA

El agua que se utilice en la mezcla no debe ser clorada. Si es suministrada a través de algún acueducto, se recomienda que no sea directamente de la red, ya que en el biogás hay colonias de microorganismos que pueden morir o disminuir su actividad metabólica por la acción del cloro. Además, esta agua no puede contener desinfectante alguno ni agente tóxico en concentraciones que dañen los microorganismos metanogénicos, como ácidos, aceite lubricante, detergentes, antibióticos, etcétera.

Debe tenerse cuidado que en el digestor no penetre tierra o arena, pues forman sedimentos difíciles de extraer, así como restos de forraje y pajas, ya que crean costras superficiales que disminuyen el nivel de efectividad del digestor y dificultan su explotación y mantenimiento.

Desde el momento en que se empiece a utilizar el biogás producido, la alimentación debe hacerse regularmente. En la práctica, la periodicidad de la carga puede variar desde uno hasta siete días, en dependencia de las posibilidades del usuario, siempre y cuando la producción satisfaga sus necesidades.

EXPLOTACIÓN

En muchas plantas de biogás, a pesar de estar bien construidas y de contar con la suficiente materia prima, no se obtienen los resultados esperados en la producción de gas, simplemente por no ser operadas correctamente, lo que ocasiona en algunos casos su abandono por parte del usuario. Si importante es el buen diseño y la construcción de la planta, un papel mucho más importante lo desempeña la correcta explotación, ya que existe una variedad de factores que influyen sobre la producción de biogás y ocasionan problemas, como los que tratamos a continuación.

PROBLEMAS, CAUSAS Y SOLUCIONES

El digestor no tiene gas o el manómetro no indica presión.

La llave principal está cerrada. Abra la válvula.

Las bacterias no trabajan todavía correctamente. Calcule el tiempo en que llenó el digestor. No puede ser menos de treinta días. Si tiene mal olor, detenga la alimentación. El pH es un parámetro que aporta información importante sobre el buen funcionamiento: debe estar entre 6,5 y 8,5. Si el pH es más bajo, alimente el digestor con una solución de lechada de cal, hasta restablecerlo. Si transcurridos 45 días el problema persiste, comuníquese con el especialista de EMISON.

Escape de gas.

Verifique con una solución jabonosa las posibles fugas y elimínelas

Llama de gas oscilante.

§  Las boquillas están sucias. Límpielas.

§   La tubería está bloqueada por agua. Elimine el agua accionando la válvula ubicada en la trampa de agua.

§  Excesivo consumo de gas o poca existencia.

§  Diámetro incorrecto de las boquillas. Adécuelo (si nunca antes había usado el fogón).

§  La distancia entre la llama y la cazuela es muy grande. Ajuste la distancia.

§  No ha alimentado la planta. Atiéndala adecuadamente.

Llama muy pequeña.

§  La boquilla del quemador es muy pequeña. Debe abrir la boquilla entre 2 y 3 mm, para un fogón doméstico; y entre 5-7 mm, para fogón industrial.

§  Diámetro de tubería extremadamente pequeño, utilizado en determinado tramo en la conducción del gas.

MANTENIMIENTO

No existe una recomendación exacta sobre la periodicidad con que se deben realizar las labores de mantenimiento a los digestores de biogás, debido a que dependen de las condiciones específicas de cada lugar.

A continuación se relacionan las labores que deben contemplarse en el mantenimiento a los digestores de biogás, acompañadas de sugerencias en cuanto a su periodicidad.

1. Semanalmente se deben controlar las uniones con agua jabonosa, para detectar fugas.

2. Eliminación de la nata o sobrenadante. La frecuencia con que se realice esta operación depende del cuidado que se ponga en introducir al digestor la excreta libre de pajas, fibras, así como de la calidad de la mezcla que se logre. Se hará siempre que se compruebe que se está afectando la producción de biogás, por la formación de la costra. Para atenuar este problema es recomendable cerrar la válvula del digestor y dejar que alcance su presión máxima y trabaje burbujeando durante 15 - 20 minutos, como mínimo.

3. En todas las plantas se deben prever trampas para eliminar el ácido sulfhídrico (H2S). Estas trampas deben limpiarse cada quince días, de manera que se drene el condensado allí.

La presencia de ácido sulfhídrico (H2S) en el biogás, aún cuando puede ser inferior a 1 %, resulta una dificultad cuando se trata de utilizar el biogás en motores, refrigeradores, calentadores u otros dispositivos metálicos que pueden ser afectados por este gas corrosivo. Utilizando la trampa sugerida (que sustituye filtros a base de óxido de hierro), es posible eliminar el azufre. Se requiere, evidentemente, revisar y sustituir la viruta de hierro cuando se agote en el depósito, por lo que se recomiendan soluciones de diseño que permitan un acceso fácil al interior.

4. Eliminación periódica de la excreta seca que se acumula en el tanque de compensación, que dificulta el movimiento del efluente. Si esta operación se realiza diariamente, por problemas estéticos y de higiene, el tiempo que hay que dedicarle a esta tarea puede ser despreciable, entre uno o cinco minutos.

Mediante el buen uso de biogás, las empresas productoras pueden realizar una actividad económica y medioambientalmente beneficiosa, ya que se engloba dentro del fomento del empleo de las llamadas energías renovables, contribuyendo, aunque en algunos casos sea de un modo testimonial, al ahorro de energía primaria y reforzando la imagen de entidad respetuosa con el medio ambiente y comprometida con la sociedad a la que le presta servicio. No parece adecuado quemar el biogás en una antorcha, sin aprovechar su contenido energético y contribuyendo al efecto invernadero emitiendo directamente metano que es uno de los precursores de la destrucción de la capa de ozono. No obstante, por seguridad, es necesario instalarla, sea cual sea la capacidad de digestor.

Fabricamos digestores anaerobios para ensayos de varias capacidades, de 10, 60, 100 y 200 litros para líquidos/sólidos con agitación, control de temperatura y muestreo/análisis del biogás producido para su utilización en ensayos. Los precios varían en función de los analizadores solicitados. El equipo básico cuesta, 3.480 euros para 10 litros, 4.860 para 60 litros, 6.240 para 100 litros y 7.680 para 200 litros.

Fabricamos un digestor anaerobio de 1 m3, con sistema de calentamiento interior a temperatura constante regulado por la temperatura interna del digestor, agitación mecánica regulable, posibilidad de recirculación del fango, medición en continuo de temperatura, pH y volumen de biogás mediante sistema de telecontrol, manómetro, sistema de desulfuración del biogás. Los precios varían en función de los analizadores solicitados y accesorios solicitados. El equipo básico cuesta 13.350 euros

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 bio digestión. 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, bio fertilizantes.

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 10.000 euros.

Contacte con nosotros para mayor información y obtener un presupuesto para su caso concreto.

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