Tratamiento de Residuos Líquidos mediante la Metanización Anaeróbica y Generación de. Jornada sobre METANIZACIÓN F.E.R. Logroño, Marzo 2011

Transcripción

1 Tratamiento de Residuos Líquidos mediante la Metanización Anaeróbica y Generación de Biogás Jornada sobre METANIZACIÓN F.E.R. Logroño, Marzo

2 INDICE Presentación Biosar, Valbio y Optima Renovables Principios de la Metanización Tecnología Methacore de Valbio La Metanización en la Industria del Vino : Propuesta de Valor Caso Práctico Ruegos y preguntas 2

3

4 PROYECTO ESPECÍFICO DE REVALORIZACIÓN DE RESIDUOS PARA BODEGAS Y VITICULTORES: OBJETIVOS: Promover el uso de los residuos vitivinícolas (sarmiento) como material bioenergético. Poner en relación a los diferentes agentes de la cadena de valor (productor-transformador-distribuidor). Generar un ahorro considerable en las diferentes instalaciones bodegueras, cooperativas, etc. Disminuir considerablemente la generación de CO2 a la atmósfera. Hacer las instalaciones vitivinícolas lo mas autosuficientes posibles (producir su propia energía).

5 VALBIO Valbio es una empresa del Sur Oeste de Francia con más de 15 años de experiencia en el estudio, diseño y construcción de plantas de Biogás mediante Digestión Anaeróbica (Metanización). Es la empresa propietaria de la Tecnología Methacore para el tratamiento y depuración de Aguas Residuales y generación de Biogás. Valbio es el socio tecnológico de Optima Renovables en España. Sectores: Transformación de leche : Quesos, yogurt, batidos Vinos Producción de bebidas gaseosas, agua y bebidas alcohólicas. Productores de azúcar o glucosa. 5

6 6 Optima Renovables

7 7 Optima Renovables

8 BIOSAR OPTIMA VALBIO, QUE OFRECEMOS? Consultoría y Asesoramiento en tratamiento de aguas residuales y Biogás. Estudios Técnico-Económicos, análisis de rentabilidad y viabilidad de proyectos de plantas de generación de Biogás. Tramitación de ayudas, subvenciones y permisos. Planificación, diseño y construcción de plantas de Biogás. Análisis de la valorización energética de la planta. Estudio de adaptabilidad, reutilizando al máximo los equipos ya disponibles y el espacio existente. Formación para el personal encargado de la planta. Puesta en marcha de la planta & Supervisión proceso biológico. 8

9 PRINCIPIOS DE LA METANIZACION 9

10 LA METANIZACIÓN EN PALABRAS La Metanización es una fermentación anaeróbica, en ausencia de oxigeno, la cual bacterias del medio ambiente transforman la materia orgánica en biogás. La Metanización es un proceso biológico natural que se da de forma espontánea en la naturaleza y forma parte del ciclo biológico: El gas de los pantanos típico de las aguas estancadas, El eructo de las vacas La digestión de la celulosa por las termitas La Metanización permite eliminar la contaminación orgánica de los efluentes con un bajo consumo de energía, produciendo poco lodo y generando una energía renovable: el Biogás Cuanto mas asimilable es el substrato (azúcares, acetatos) mas rápida y eficiente es la Metanización 10

11 LA METANIZACIÓN EN CIFRAS Es un proceso mesofilico que necesita una temperatura entre 30 y 37 C La reacción bioquímica de producción del CH4 requiere un ph entre 5,5 y 8,5, con un valor optimo cercano a la neutralidad (ph: 7) 1 kg de materia orgánica puede producir 400 l de CH4, sea 4 KW 1 proceso anaeróbico produce 6 a 7 veces menos de lodo biológico que su equivalente aeróbico (lodo activado) Las Bacterias anaeróbicas pueden soportar el desequilibrio de nutrientes: C/N/P : 500/5/1 en el substrato, por su baja tasa de reproducción 11

12 CARACTERÍSTICAS DEL BIOGÁS Su composición, aunque depende del sustrato con el que se produce y del tipo de tecnología utilizada, en general es la siguiente: 60% - 85% de metano (CH4).(85% en la producción de vino) 30% - 40% de anhídrido carbónico (CO2). Y en mucha menor proporción (entre 0.5% y 5%), otros elementos como el Hidrógeno (H2), ácido sulfhídrico (H2S), y otros gases. Generar Biogás significa una importante reducción de emisiones de gases de efecto invernadero derivadas de la reducción de emisiones incontroladas de CH4, (que produce un efecto invernadero 20 veces superior al CO2), y reducción del CO2 ahorrado por sustitución de energía fósil. 12

13 LA METANIZACIÓN DEPURACIÓN POSITIVA Descontaminar Generando Energía Producción de energía renovable (biogás) AUTONOMA Cumplimiento con normativas de ares vigentes EFICIENTE Ahorro en el coste del tratamiento de residuos y rentabilidad de la instalación Facilidad de la operación y bajo mantenimiento SEGURA SOSTENIBLE RENTABLE

14 LA METANIZACIÓN EN LA IND. DEL VINO PROPUESTA DE VALOR PROYECTO SOSTENIBLE Y AUTÓNOMO UTILIZACIÓN DEL BIOGÁS GENERADO EN LA PROPIA PLANTA POSIBILIDAD DE UTILIZACIÓN DEL BIOGÁS EN FORMA DE CALOR O FRIO GARANTÍA DE CUMPLIMIENTO DE LA NORMATIVA LEGAL Y MEDIOAMBIENTAL POSICIONA A LA EMPRESA ESTRATÉGICA Y FAVORABLEMENTE FRENTE AL AUMENTO DE LOS COSTES DE LA ENERGÍA CONVENCIONAL, Y FRENTE A NUEVAS LEYES (KIOTO) PROMUEVE LA COMUNICACIÓN POSITIVA Y DE COMPROMISO CON EL DESARROLLO SOSTENIBLE, Y CONTRIBUYE A LA MEJORA DE LA GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL 14

15 TECHNOLOGIA VALBIO TECNOLOGÍA PATENTADA 15

16 PRESENTACIÓN GENERAL DEL PROCESO VALBIO es una invención de la empresa VALBIO dedicada al tratamiento de los efluentes con alta carga orgánica disuelta de las agroindustrias como las Bodegas, destilerías, Queserías VALBIO METHACORE@ es un proceso anaeróbico trabajando con lodos granulosos y pertenece a la familia de los reactores UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), EGSB (Expanded Granular Sludge Bed). VALBIO METHACORE@ es particularmente adecuado por las actividades con fuerte estacionalidad, VALBIO METHACORE@ es el resultado de mas de 10 anos de realización de unidades de metanización para las bodegas en Francia VALBIO METHACORE@ alcanza rendimientos de depuración de la contaminación orgánica superior à 95%. 16

17 ESQUEMA PROCESO VALBIO-METHACORE EFLUENTE TRATADO BIOGÁS SEPARADOR TRIFÁSICO VALBIO METHACORE LODOS GRANULADOS SECOS CIRCUITO DE RECIRCULACIÓN EXTERNA LODOS GRANULADOS EN EXPANSIÓN EFLUENTE A TRATAR ZOOM SOBRE LOS LODOS GRANULADOS 2 mm 17

18 ESQUEMA COMPARATIVO PLANTA DEPURADORA AERÓBICA - ANAERÓBICA No es pot visualitzar la imatge. Pot ser que l'ordinador no tingui prou memòria per obrir-la o que la imatge s'hagi malmès. Reinicieu l'ordinador i després torneu a obrir el fitxer. Si hi continua apareixent l'x vermella, és probable que calgui suprimir la imatge i tornar-la a inserir. No es pot visualitzar la imatge. Pot ser que l'ordinador no tingui prou memòria per obrir-la o que la imatge s'hagi malmès. Reinicieu l'ordinador i després torneu a obrir el fitxer. Si hi continua apareixent l'x vermella, és probable que calgui suprimir la imatge i tornar-la a inserir. DEPURADORA AEROBICA (LODO ACTIVADO) PRE TRATAMIENTO LODO ACTIVADO + DECANTADOR DEPURADORA ANAEROBICA (METHANIZACIÓN) NO NEUTRALIZACION DEL PH NO AGREGA DE NITROGENO Y FOSFORO VALBIO METHACORE@ ELECTRICIDAD DIVIDO POR 10 LODOS EN EXCESO DIVIDO POR 50 VOLUMEN DE REACTOR DIVIDO POR 10 CAPACIDAD DE ACEPTACION DE LOS VARIACIONES POSSIBILIDAD DE QUEDAR INACTIVO DURANTE MESES LODO ACTIVADO + DECANTADOR PRE TRATAMIENTO 18

19 LA METANIZACION EN LA INDUSTRIA DEL VINO 19

20 CARACTERÍSTICAS DE SUS EFLUENTES CAUDALES & CARGAS CONTAMINANTES Consumo medio de agua : 0.8 Litros / Litro de Vino. Valor DQO entre mg/l y mg/l (valor medio en torno a los mg/l) Períodos Volumen de efluentes DQO Efluentes Carga Nominal Vendimia 100% mg/l 100% Trasvases / Lavados Actividad resto del año POR EJEMPLO 50% mg/l 30% 10% mg/l 2% VINO mg/l DQO NÚCLEO URBANO mg/l DQO 20

21 EL tamaño requerido de la bodegas En Francia se han puesto en funcionamiento mas de 50 plantas es de tratamiento para bodegas en los últimos 15 anos La capacidad de producción de estas bodegas se sitúa entre los hl y hl Las Bodegas de menor tamaño se han unido en estrategias de colaboración poniendo en marcha unidades de depuración compartidas para alcanzar el tamaño critico de la instalación con tecnología de metanización. El ejemplo mas significativo es la CUMA de Saint Emilion (Bordeaux) que trata por metanización las aguas residuales de 250 bodegas con un coste global para cada uno de 155 /Ha o 3,1 c /l de vino.

22 PLANTA DE DÉPURACION PARA BODEGA PRE-TRATAMIENTO EFLUENTE mg DQO / l REJILLA RASPON ORUJA ETAPA AERÓBICA TANQUE LODO ACTIVADO EFLUENTE DEPURADO (VERTIDO) 100 mg DQO/l DECANTACIÓN TIERRA DE FILTRACIÓN Rdt 99,8% SECADO LODO DECANTADOR TANQUE DE BALANCEO & PRE-ACIDIFICACIÓN ABONO BIOLÓGICO ETAPA ANAERÓBICA GASÓMETRO BIOGÁS Rdt 95% Tª ph EFLUENTE METANIZADO mg DQO/l LODO GRANULOS (EN EXCESO) CALDERA ANTORCHA DE SECURIDAD AGUA CALIENTE 22

23 LA METANIZACIÓN EN LA IND. DEL VINO PROPUESTA DE VALOR ALTA FLEXIBILIDAD ADAPTADA A LA ESTACIONALIDAD, CARACTERÍSTICA DE LAS EXPLOTACIONES VINÍCOLAS LA PLANTA SE DIMENSIONA EN FUNCIÓN DEL TAMAÑO DE LA UNIDAD PRODUCTIVA Y SE PUEDE INTEGRAR EN INSTALACIONES YA EXISTENTE. 23

24 LA METANIZACIÓN EN LA IND. DEL VINO PROPUESTA DE VALOR BAJO CONSUMO DE ELECTRICIDAD BAJA PRODUCION DE LODOS ELIMINA LES MALOS OLORES DURANTE VENDIMIA SUPERFICIE DE PLANTA REDUCIDA COMUNICACIÓN POSITIVA (RESPETO AL MEDIO AMBIENTE SISTEMA BIOLÓGICO MUY SEGURO MINIMIZANDO EL RIESGO AMBIENTAL 24

25 TABLA COMPARATIVA OPCIONES AERÓBICA - ANAERÓBICA PROC. AERÓBICO CONT. METANIZACIÓN Kg de DQO/ m3 de reactor /j de 0,25 a 0,5 de 5 a 10 kw eléctrico consumidos / kg DQO entre 0,6 y 2 entre 0,05 y 0,1 Producción de lodo /kg DQO entre 0,25 / 0,5 entre 0,02 / 0,04 Producción de energía kw/kg DQO - entre 3 y 4 Presupuesto de Inversión /kg DQO entre 250 / 500 entre 300 / 600 Costes de Explotación /kg DQO ( *) entre 0,05 / 0,2 entre 0,005 / 0,02 25

26 ETAPAS DE UN PROYECTO COMPLETO (LLAVES EN MANO) PROYECTO: DE 6 A 12 MESES Análisis de flujos de desechos in situ Estudio de viabilidad técnica y económica Estudio y plan de Construcción (EPC) Autorizaciones, Permisos y Obra Puesta en marcha Información y Datos Estimaciones de coste Coordinación Formación personal 26

27 EJEMPLO DE INSTALACIÓN BODEGA DOMAINE DE LA GORDONNE SDFP LISTEL (PIERREFEU DU VAR, FRANCIA) DEMANDA DE TRATAMIENTO OBLIGACIÓN LEGAL DE TRATAMIENTO DE RESIDUOS: 12 MILLONES LITROS / AÑO 80 T DQO / AÑO SOLUCIÓN PROCESO DE DIGESTIÓN ANAERÓBICA MEDIANTE DIGESTORES VALBIO METHACORE BIOGÁS UTILIZADO EN AGUA CALIENTE POST-TRATAMIENTO AERÓBICO PARA EL NITRÓGENO Y EL FÓSFORO PROYECTO : 2 MESES DE DISEÑO + 4 DE CONSTRUCCIÓN RESULTADOS M 3 BIOGÁS /AÑO KWH DE AHORRO ENERGÉTICO EFICIENCIA DEL PROCESO: DBO : 92% 27

28 PLANTA EN FUNCIONAMIENTO GRUPO VIGNERONS DEL GERLAND, COOPERATIVA D EAUZE (ARMAGNAC, FRANCIA) CAPACIDAD : HL VINO / AÑO CAPACIDAD (vendimia) : 5 T DQO / Día 150 m 3 / Día. 28

29 2 REACTORES ANAERÓBICOS DE 250 M3 98% RDT DQO TANQUE DE LODO ACTIVADO 1200 M3 DECANTADOR 50 M2 TRATAMIENTO DE ACABADO 29

30 PANEL DE CONTROL DE LA PLANTA PRE TRATAMIENTOS 30

31 EQUIPO PARA PRENSADO DE RESIDUOS DETALLE DE RESIDUO SÓLIDO OBTENIDO AL FINAL DEL PROCESO 31

32 COOPERATIVA VIGNERONS DEL GERLAND 32

33 QUESERÍA DE CAZALAS 33

34 QUESERÍA DE CAZALAS 34

35 GRACIAS POR SU ATENCION C/ de Bosh i Gimpera, 19 Pol. Ind. Santa Margarida Terrassa (Barcelona) Tel Tel