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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:
|
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 biodigestores 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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