I JORNADA BIOGÁS GALICIA

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1 I JORNADA BIOGÁS GALICIA La nueva EDAR de Lagares. Caso Práctico. Enero 2015 Ponente: Mercè Baldi

2 El problema PROBLEMÁTICA DE LA EDAR EXISTENTE (I) Caudal de admisión a planta (3 m3/s), inferior al de los colectores que llegan (8.0 m3/s): alivios a la playa de Samil Capacidad de tratamiento ( hab. equivalentes) inferior a las necesidades actuales ( hab. equivalentes). No dispone de desinfección. Proximidad de viviendas: dificultades para evitar el impacto de olores en la población próxima

3 El problema PROBLEMÁTICA DE LA EDAR EXISTENTE (II) Situación del Dominio Público Marítimo-Terrestre Terrenos previstos en el PXOM.

4 La solución Inversión Convenio de Financiación Importe % Fondos Europeos (FEDER) ,00 48,69 Xunta de Galicia - Augas de Galicia ,00 45,37 Concello de Vigo ,00 5,94 TOTAL ,00 100,00

5 La solución Requisitos de diseño: Cumplir la calidad de vertido exigida al efluente. Mantener en servicio la EDAR actual durante las obras. Liberar el espacio ocupado al DPMT. Diseñar una instalación parcialmente soterrada y totalmente cubierta para minimizar el impacto acústico y odorífero de la planta.

6 La solución Requisitos de diseño: Población de diseño h-e. Pretratamiento y Decantación primaria. 8 m3/s (Actual), 12 m3/s (Futura) Tratamiento biológico con eliminación de nutrientes... 4 m3/s. Tratamiento terciario eliminación de fósforo m3/s. Desinfección m3/s. No se alivian a la ría aguas de lluvias sin tratar

7 E.D.A.R. LAGARES-VIGO» SOLUCIÓN DE PROCESO

8 E.D.A.R. LAGARES-VIGO» LÍNEA DE LODOS

9 E.D.A.R. LAGARES-VIGO» LÍNEA DE LODOS» Pretratamiento de lodos a digestión-hidrólisis Térmica DISEÑO GENERAL DIGESTIÓN CON HIDRÓLISIS TÉRMICA CAMBI PARÁMETROS DIGESTIÓN ANAEROBIA C/ PRETRATAMIENTO CAMBI DIGESTIÓN ANAEROBIA S/ PRETRATAMIENTO Tiempo de retención días días Concentración DS % 4-6 % Volumen < 1/3 Convencional 1 Carga VS > 5 Kg/m3/día 2-3 Kg/m3/día ph Temperatura 38 42ºC 35 37ºC VFA/ Alcalinidad total Amonio mg/l mg/l Calidad Biogás 65-68% CH4, H2S 60-65% CH4, H2S Foaming No Nocardia, Microthrix Clasificación Biosólido Clase A No Clase A Sequedad LODOS Deshidratados 30-35% 20-25% Destrucción % VS > 55-60% %

10 E.D.A.R. LAGARES-VIGO» LÍNEA DE LODOS» Digestión anaerobia DIGESTIÓN ANAEROBIA EDAR LAGARES CON Y SIN HIDRÓLISIS TÉRMICA LODO PRE-DESHIDRATADO VAPOR INTRODUCIDO A THP CAUDAL DILUCIÓN SALIDA THP ALIMENTACIÓN DIGESTOR DIGESTIÓN PARÁMETROS SIN THP CON THP VAR. % m 3 /día % TnMS/d 61,8 61,8 = % Primarios - % Secundarios 43 % - 57 % 43 % - 57 % = SS (%) 5,3 % 16,5 % +211% SSV (%MS) 65 % 65 % = Kg/h vapor ( promedio) m 3 /día - 187,3 - m 3 /día % TnMV/d 39,9 39,9 = SS (%) 5,3 % 10 % + 88 % m % TRH (días) 20 18,4-7 % Cv (kgssv/m3/d) 1,73 3, % Reducción de volátiles (%) 45 % 58,5 % +30%

11 E.D.A.R. LAGARES-VIGO» LÍNEA DE LODOS PRE-TRATAMIENTO DIGESTIÓN PREDESHIDRATACIÓN DE LODOS ALMACENAMIENTO DE LODOS PRE-DESHIDRATADOS HIDRÓLISIS TÉRMICA DE LODOS POST TRATAMIENTO DIGESTIÓN DESHIDRATACIÓN DE LODOS ALMACENAMIENTO LODOS DESHIDRATADOS SECADO TÉRMICO DE LODOS ALMACENAMIENTO DE LODOS SECOS

12 E.D.A.R. LAGARES-VIGO» LÍNEA DE LODOS» Pretratamiento de lodos a digestión-hidrólisis Térmica 1) ENTRADA FANGO A HIDRÓLISIS Alimentación continua Fango predeshidratado 16,5 %, 15 ºC Tn/dia 2) PULPER (15 m3) Calentamiento del fango a 100 o C Homogeneización fango Reducción de la viscosidad TRH 1,5 hr Fango precalentado 12 15% MS 3) REACTOR (3x6,5 m3) Funcionamiento en Batch 6 bar o C TRH min. Fango Hidrolizado 11 14%DS HIDRÓLISIS TÉRMICA 4) FLASH TANK (15 m3) STEAM EXPLOSION Desintegración de células Reducción de Temperatura Recuperación energética 102 o C TH 1,5 hr P 0,4 bar Fango: 11 14% MS 100ºC 5) SALIDA DE FANGOS A DIGESTIÓN Salida continua Dilución fango al 10% MS, 79ºC Bombeo a Digestión Vapor 12 bar Kg/h

13 E.D.A.R. LAGARES-VIGO» LÍNEA DE LODOS» Digestión anaerobia DIGESTIÓN ANAEROBIA DE LODOS 2 DIGESTORES DE m3 INTERCAMBIADOR DE LODOS A DIGESTIÓN PARA ENFRIAMIENTO CON HT 666 KW PARA CALENTAMIENTO SIN HT 380 KW CALDERA DE AGUA CALIENTE 1 CALDERA KW PRODUCCIÓN DE BIOGAS CON HT PRODUCCION DIARIA DE Nm3/d

14 E.D.A.R. LAGARES-VIGO» LÍNEA DE LODOS» Generación y aprovechamiento de Biogás LINEA DE BIOGÁS: GASÓMETROS ANTORCHA COGENERACIÓN CALDERAS DE VAPOR RECUPERACIÓN DE CALOR: GASES DE ESCAPE DE MOTORES PRODUCCIÓN DE VAPOR HIDRÓLISIS CIRCUITO DE REFRIGERACIÓN DE MOTORES CALENTAMIENTO AGUA CALDERA REFRIGERACIÓN DE LOS LODOS HIDROLIZADOS CALENTAMIENTO AGUA DILUCION RETORNOS

15 E.D.A.R. LAGARES-VIGO» LÍNEA DE LODOS» Generación y aprovechamiento de Biogás APROVECHAMIENTO BIOGAS CON Y SIN HIDRÓLISIS TÉRMICA PARÁMETROS SIN THP CON THP VAR. % PRODUCCIÓN BIOGÁS Producción Biogás (Nm 3 /día) % Cons. Biogás Caldera Vapor - THP (Nm 3 /día) Cons. en Caldera H2O Caliente Digestión (Nm 3 /día) Biogás Disponible para Cogeneración (Nm 3 /día) %

16 E.D.A.R. LAGARES-VIGO» LÍNEA DE LODOS» Generación y aprovechamiento de Biogás TRAZADO LÍNEA DE BIOGÁS

17 E.D.A.R. LAGARES-VIGO» LÍNEA DE LODOS» Generación y aprovechamiento de Biogás GASÓMETROS 2 GASÓMETROS DE m3 ANTORCHA 1 ANTORCHA DE m3/h

18 E.D.A.R. LAGARES-VIGO» LÍNEA DE LODOS» Generación y aprovechamiento de Biogás SALA DE COGENERACIÓN Y CALDERAS DE VAPOR 2 MOTORES DE COGENERACIÓN 800 KWe 1 CALDERA DE VAPOR MIXTA KG/H (4.900 kw) 1 CALDERA DE VAPOR DE EMERGENCIA KG/H

19 E.D.A.R. LAGARES-VIGO» LÍNEA DE LODOS» Generación y aprovechamiento de Biogás CIRCUITOS DE RECUPERACIÓN DE CALOR

20 E.D.A.R. LAGARES-VIGO» LÍNEA DE LODOS» Generación y aprovechamiento de Biogás Vapor 4,2-2,34 Tn/h [Prod. Máx/Med] P= 11,5 bar.g. T= 189,4ºC ByPass Gases Escape a atmósfera Salida gases economizador (Temp. = 160 ºC) Entrada H2O potable precalentada en circuito LT motogenerador (Qmed= 2,34 m3/h ; T= 85ºC). Gases escape cogeneración a zona recuperación caldera (Temp. = 458 ºC) Modulo Alim. H2O 1+1bombas Q = 4,83 m3/h Quemador - Pot kw Para Prod. Vapor máx4.200 kg/h Economizador (Pot. 202 kw) Salida humos quemador caldera vapor Salida gases zona recuperación (T = 232 ºC) H2O entrada a caldera (Temp. a Qmax= 121 ºC ; Qmax/med= 4,8 /2,34 m3/h)

21 E.D.A.R. LAGARES-VIGO» LÍNEA DE LODOS» Generación y aprovechamiento de Biogás APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO: BIOGÁS PRODUCIDO TOTAL m3/day (P90F) BIOGÁS CONSUMIDO EN COGENERACIÓN m3/day (P90F) COGENERACIÓN x 800 kwe ENERGIA ELÉCT PRODUCIDA Kwh/día (P90F) Nº HORAS AÑO DE COGENERACIÓN h/año ENERGÍA ELÉCTRICA CONSUMIDA MWh/año (P50F) ENERGÍA ELÉCTRICA PRODUCIDA MWh/año (P50F) ENERGIA ELÉCTRICA PRODUCIDA = 30% DE LA ENERGIA ELÉCTRICA REQUERIDA (P50F)

22 E.D.A.R. LAGARES-VIGO» LÍNEA DE LODOS» Deshidratación y Secado térmico DESHIDRATACIÓN Y SECADO CON Y SIN HIDRÓLISIS TÉRMICA PARÁMETROS SIN THP CON THP VAR. % DESHIDRATACIÓN LODO DIGERIDO LODO A SECADO TÉRMICO SECADO TÉRMICO PRODUCCIÓN DE PELLET m 3 /día a Deshidratar (IN) % KgSS/día (IN) % SS lodo Deshidratado (%) % m 3 /día lodo Deshidratado OUT) % m 3 /día a Secado Térmico (IN) % KgSS/día a Secado Térmico (IN) % CONSUMO GAS NATURAL EN SECADO TÉRMICO CARGA AMONIO (N-NH 4 ) EN RETORNOS Sequedad Lodo IN (%) % Sequedad Lodo OUT (%) % H2O a Evaporar (Kg/día) % Sequedad Pellet (%) % Tn Pellet/día % Volumen Pellet (m3/día) % KWh/d % Carga Amonio en Retornos (Kg/N-NH4/día) % Sobre Carga Amonio en H2O Bruta 12 % 15% +30%

23 E.D.A.R. LAGARES-VIGO» LÍNEA DE LODOS» Deshidratación y secado térmico DESHIDRATACIÓN Y SECADO TÉRMICO 1+1 CENTRÍFUGAS DESHIDRATACIÓN 70 m3/h Kg/h Mismo modelo Pre-Deshidratación 1 SECADOR kgh2oevap/h CALDERA DE ACEITE TÉRMICO (gas) kw/h 1 SILO FANGO PREDESHIDRATADO 125 m3 1 SILO FANGO DESHIDRTADO 175 m3 1 SILO DE PELLET 125 m3 1 PLATAFORMA DE CARGA DE CAMIONES ALMACENAMIENTO DE LODOS

24 E.D.A.R. LAGARES-VIGO» LÍNEA DE LODOS VENTAJAS HIDROLISIS TÉRMICA - LINEA DE LODOS REDUCCIÓN DE LA VISCOSIDAD DEL FANGO EN DIGESTIÓN PERMITE DOBLAR LA CARGA DE TRABAJO DE LOS DIGESTORES AUMENTO DE LA REDUCCIÓN DE VSS EN DIGESTIÓN AUMENTO DE LA PRODUCCIÓN DE BIOGÁS A COGENERACIÓN (+57%) REDUCCIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE H2S EN EL BIOGÁS MAYOR SEQUEDAD DEL FANGO DIGERIDO DESHIDRATADO (32%) REDUCCIÓN DEL COSTE ENERGÉTICO DEL SECADO TÉRMICO (49%)

25 E.D.A.R. LAGARES-VIGO» LÍNEA DE LODOS» Tratamiento de retornos. Proceso Demon. PROCESO DE ELIMINACIÓN DE NH4+ DEL CAUDAL DE RETORNO DE CENTRÍFUGAS Conventional Nitrification / Denitrification DEMON Process VENTAJAS: 21 % AHORRO ENERGÉTICO (vs proceso con nitrificación-desnitrificación) RECUPERACIÓN DEL CALOR DEL AGUA ENFRIAMIENTO LODOS NO REQUIERE FUENTE DE CARBONO EXTERNA 80% MENOS DE PRODUCCIÓN DE BIOMASA

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