Utilización n de orujos y alperujos como biocombustibles

Transcripción

1 Utilización n de orujos y alperujos como biocombustibles Awf Al-Kassir Abdulla Dr. Ingeniero Industrial Universidad de Extremadura Escuela de Ingenierías Industriales aawf@unex.es

2 Índice INTRODUCCIÓN PRODUCCIÓN N DE ACIETE DE OLIVA EN EXTREMADURA CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS DE ORUJOS Y ALPERUJOS COSTE DE COMBUSTIBLE PROCESO DE TRATAMIENTO DE ALPERUJO SECADO Y COMBUSTIÓN N DE ORUJOS CONCLUSIONES

3 INTRODUCCIÓN -El orujo de uva lavado: Residuo concentrado de la vid procedente de las industrias alcoholeras, y los sarmientos, residuo disperso procedente de la poda anual de las viñas. -Los orujos y alperujos: Residuos concentrados del olivar procedentes de las almazaras que siguen un sistema de molturación de tres y dos fases respectivamente, y ramones generados en la poda de los olivos, como residuo disperso.

4 PRODUCCIÓN DE ACEITE DE OLIVA EN EXTREMADURA Distribución de almazaras en Extremadura

5 TIPOS DE RESIDUOS Residuos dispersos son aquellos que aparecen distribuidos sobre el suelo agrario. Residuos concentrados son aquellos que se presentan en las industrias agrotransformadoras como consecuencia de sus procesos productivos.

6 SISTEMAS DE PRODUCCIÓN N DE ACEITE DE OLIVA Sistema tradicional Sistema a dos fases Sistema a tres fases

7 SISTEMAS DE PRODUCCIÓN N DE ACEITE Y SUBPRODUCTOS Tradicional: Orujo Alpechín Aceite Dos fases: Orujo Alpechín Aceite Tres fases: Alperujo Aceite

8 Residuos concentrados (Orujos y Alpechín) La industria almazarera que sigue el sistema continuo tres fases genera como subproductos los orujos y alpechín. El alpechín es el residuo líquido constituido por las aguas de vegetación de la aceituna, con frecuencia mezclado con agua añadida en el proceso. El orujo es el residuo sólido conteniendo la pulpa y el hueso de aceituna (50% humedad).

9 Residuos concentrados (Alperujo) En el sistema continuo dos fases o ecológico, el residuo obtenido es el alperujo; subproducto semi-sólido procedente de las almazaras, tras el proceso de obtención del aceite de oliva virgen, resultante de la mezcla de hueso, resto de pulpa, agua vegetal. Este subproducto tiene una elevada humedad 65-70%, por tanto, se vierte en balsas de evaporación para ser tratamiento y utilizado como combustible, etc.

10 CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS (ORUJOS Y ALPERUJO) PODER CALORÍFICO Residuo / subproducto Residuos del tomate (piel y semilla) Alpeorujo Orujo de Aceituna Orujo de uva 21,746 17,807 17,807 19, PCS (MJ/kg)

11 CARACTERIZACIÓN ENERGÉTICA TIPO DE BIOMASA % HUMEDAD % CENIZAS % MAT. VOLÁTILES % CARBONO FIJO ORUJO DE UVA LAVADO 11,45 5,30 62,51 20,74 ORUJO DE ACEITUNA 8,73 3,41 67,49 20,37 ALPERUJO 8,73 3,41 67,49 20,37 Análisis inmediato: - Elevado porcentaje de materias volátiles - Bajo porcentaje de cenizas TIPO BIOMASA ORUJO DE UVA LAVADO C (%) 47,22 H 2 (%) 6,33 N 2 (%) 2,37 S (%) 0,14 O 2 (%) 43,93 ORUJO Y DE ACEITUNA 51,65 5,93 1,04 0,09 41,29 ALPEORUJO 51,65 5,93 1,04 0,09 41,29 Análisis elemental: - Bajo contenido de azufre

12 Coste de combustible (orujo y alperujo) Precio de recogida Precio de carga Precio de transporte Precio de tratamiento

13 Proceso general de tratamiento del alperujo 1. El alperujo con un 70% de humedad, se verterá por en una balsa. 2. De la balsa se pasará la masa por una separadora pulpa-hueso en la que se extraerá la mitad del hueso del alperujo húmedo. 3. A continuación, el alperujo pasa a una almazara que trabaja en tres fases, obteniendo aceite de orujo de oliva, alpechín y orujo con un 50% de humedad. El aceite extraído se almacena hasta su venta. El orujo pasará a un secadero en el que se secará desde el 50% de humedad hasta 12% obteniendo orujillo. El orujillo obtenido se vende como combustible. El alpechín n se concentrará al 50% en una torre de concentración. n.

14 Hueso húmedo

15 TIPOS DE SECADEROS Existen numerosos tipos de secaderos debido a la gran variedad de productos y de condicionantes de los productos a secar, del gas secador y del material del secadero. Los secaderos se clasifican según las variables siguientes: - Presión utilizada en el proceso de secado (normal o vacío). -Tipo de transmisión de calor entre producto y gas secador (convección, conducción y radiación). -Movimiento del producto (inmóvil, base móvil, por gravedad, etc.). -Corrientes de secado (paralela, contracorriente, transversal, etc.). - Aportación de calor (continua, discontinua, de caldera de vapor, directa con fuel, etc.). - Técnicas especiales utilizadas en cada caso (bandejas, cilindros, tambores, túneles, etc.).

16 BALANCE ENERGÉTICO EN UN SECADERO El balance energético es el siguiente: Biomasa húmeda m gas1 h gas1 m bioseca h bio1 m agua h agua m aireatm h aire1 m gas2 h gas2 m bioseca h bio2 m aireatm h aire2 Q pérd (1) Del balance de masa se obtiene: m bioseca = m biomasa húmeda m agua Para determinar la cantidad de agua retirada, ha de tenerse en cuenta el % de humedad que quiere quitarse a la biomasa. Viene determinado por la diferencia entre la humedad de la biomasa a la entrada (Hri) y la humedad de la biomasa a la salida (Hrf).

17 Secadero de biomasa

18 Secadero de biomasa

19 Ensayos de secado de orujos Para obtener orujos secos, se han realizado varios ensayos para el secado de orujos (50%), midiendo la temperatura a través de un termopar programado y introducido dentro del secadero. En este proceso, los orujos secos obtenidos contienen una cantidad de humedad del orden de 12%.

20 Sistema de secado-combustión

21 Caldera de biomasa (orujos) Orujos secos -Combustión n de orujos secos (orujillos). -Posibilidad de combustión n de mezclas de diferentes porcentajes de orujillos+alperujos alperujos. -Posibilidad de combustión n de mezclas de diferentes porcentajes de orujillos+concentrado de alpechín.

22 Caldera de biomasa (orujos)

23 Hogar de la caldera de biomasa

24 Intercambiador de calor

25 Torres de concentración de alpechín

26 Datos climáticos de Badajoz Los valores climáticos medios mensuales que representan las condiciones ambientales 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 may jun jul ago sep TMED (ºC) TMAX (ºC) TMIN (ºC) TH (ºC)

27 CONCLUSIONES -El aceite de orujo producido se vende a las industrias refinadoras. -La pulpa de aceituna se destina a la producción de piensos. -El huesose vende como excelente combustible. -El alpechín concentrado se destina a ser fertilizante orgánico. -La combustión directa del alperujoen una caldera requiere del uso de un combustible adicional. - Bajo impacto ambiental desde el punto de vista de las emisiones gaseosas (SO2).