La Planta de Digestión Anaerobia ZEMKA en Austria y su concepto de valorización regional del biogás

Transcripción

1 La Planta de Digestión Anaerobia ZEMKA en Austria y su concepto de valorización regional del biogás Hans Kübler, Ottokarl Muck, Stephan Schulte, BTA International GmbH

2 Motivación 1978: puesta en marcha planta MBA; 1995: extensión MBA (Pre tratamiento mecánico y compostaje) Fracción orgánica de Recogida Selectiva (FORM) Residuos sólidos urbanos Contenido de material de estructura y materia seca en la línea FORM decrecientes Fangos, residuos de comida y comerciales tenían que ser tratados en plantas de biogás o incineradoras en otrosestados de Austria.

3 Flexibilidad de sustratos Residuos de Entrada (diseño): FORM Residuos de comida Fangos de depuradora Contenidos de separadores de grasa Res. líquidos de industria alimenticia ton/año ton/año ton/año ton/año ton/año

4 Residuos tratados en 2014 Grasas Res. líq. Fangos FORM Comida

5 Recepción y pre tratamiento Residuos con impurezas Residuos sin impurezas FORM Residuos Comida Fangos depuradora Res. Líq. Grasas Molino Tanque mezcla Trampa pesados Pre tratamiento Hidromecánico BTA Tanque de suspensión

6 Digestión anaerobia y Separación Sólidos Líquidos Tanque de suspensión Digestor anaerobia Tanque tampón Centrífuga 500 m³ TRH: 2,5 días Diferentes flujos de entrada Lanzas de gas m³ TRH: 24 días pico HRT: 30 días media Reactor LARAN Lanzas de gas apoyadas con bombas de circulación 300 m³ TRH: 2,3 días Mezcla con agitador 1x 20 m³/hora 5 días/semana 10 horas/día Estación de floculación

7 SSL y Gestión de Aguas de Proceso Fasé sólida de digestado es estabilizada en MBA Zemka Fase líquida es recirculada en un alto porcentaje para mezcla y lavado El efluente es tratado internamente antes de ser descargado en la ETAR Zell am See contigua.

8 Producción de Biogás Parámetro Producción de biogás Valores Reales * Valores Diseño Unidades Nm³/día Nm³/hora Valor calorífico 43,49 37,06 MWh/día Producción específica de biogás Contenido metano: > % Nm³/ton ots entrada digestor kwh/ton ots entrada digestor * Valores del primer año de operación

9 1. Opción de Valorización: Tauern SPA Abastecimiento de energía térmica del baño termal TAUERN SPA Zell am See Kaprun Conversión en caldera sustitución del gas natural Línea de gas entre Planta de Biogás ZEMKA y Tauern SPA (por Salzburg AG): más de 2km, ejecución subterránea Temperaturas exteriores: hasta 25 C Requisito: evitar la formación de condensados en la línea de gas (punto de rocío < 5 C) Requerimientos especiales al sistema de secado del biogás

10 2. Opción de valorización: Uso interno Demanda de energía térmica: 1,42 million kwh/año 220 kwh/hora (diseño) 162 kwh/hora (media) Consumidores de calor internos: Digestor anaerobio (máx. 220 kwh/hora) Sistema limpieza de contenedores de basura (máx.190 kwh/hora) Calefacción nave de recepción y pre tratamiento (máx. 100kWh/h) Desulfurización biológica (máx. 20 kwh/h) Caldera interna (biogás / gas natural)

11 3. Opción de valorización: Biometano Fluctuaciones estacionales en el consumo de energía térmica de Tauern SPA Biogas upgrading unidad de demostración (por Salzburg AG) Alimantación del Biometano a la red de gas natural (por Salzburg AG) Requerimientos especiales a la claidad del biogás debido a la tecnologia de depuración del biogas (H 2 S / O 2 / N 2 )

12 Prinicpales componentes de la línea de biogás Desulfurización Depósito de gas(1.150 m³): Protección sobrepresión: Pozo colección de condensados: Antorcha de seguridad: Secado del biogás: Circuito de calor Reducción del H2S a <100ppm Compensación de las flucutaciones de gas Control de consumidores de gas y antorcha por nivel gas Protección de sobrepresión 25 mbar (barrera de agua) Colección de condensado y recirculación a Tanque PW1 Barrerade agua Operación emergencia (20 mbar) como consumidor redundante Evitar condensación en la línea de biogás a Taurn Spa (punto de roció menor a 5 C) Circuito de calor interno

13 Desulfurización biológica Objectivos Contenido H2S en la entrada ppm (valor de diseño) Valores garantizados en la salida: < max.100 ppm H2S O2: < 0,5 Vol%; N2: < 1.0 Vol% Modos de operación seleccionables: oxígeno o inyección de aire

14 Desulfurización biológica Experiencias Proceso simple, biología estable (gracias a alto ratio de reproducción de las bacterias) Sensible a súbitos picos de H2S Operación confinable Reducción de H2S en el biogas: aprox. 99%

15 Secado de biogas Secado en tres pasos con remoción de condensados Evitar la formación de condensados en la línea de gas a Tauern Spa Humedad del biogás a 40 C: 57,7 g/nm³ = 16 kg agua por hora a carga máxima de biogás Pre enfriamiento con roof top coolers (también para la dispersion de calor) Paso principal de refrigeración a aprox. + 3 C (Refrigeración 1) Paso de Refrigeración 2 a temperaturas < 5 C Remoción de condensados Calentamiento posterior para proteger el contador de gas y válvulas contra heladas

16 Secado del biogás Experiencias de operación Control de presión confinable y simple aún en combinación con las fluctuaciones de la demanda de biogas del baño termal Tauern Spa Retos durante la puesta en marcha debido a una sobredemanda temporal (consume de gas excedió la capacidad de diseño de 280 Nm³/h) sistema de gestión de gas

17 Secado del biogás Experiencias de operación Modificaciones técnicas fueron necesarias para la remoción del condensado aún con cantidades extremadamente altas de aceites de terpeno enel biogas / condensado, especialmente durante la época navideña (hasta 800 mg/m³ en el biogás; 300 g/l en el condensado) Operación confinable después de ejecutar las modificaciones técnicas

18 Resumen Flexibilidad sustratos Alta flexibilidad de sustratos Tecnología sostenible: valorización de diversos residuos regionales

19 Resumen Uso regional del biogás Tres opciones de valorización del biogás permiten un óptimo aprovechamiento del biogás Altos requisitos para el tratamiento de biogás (desulfurización sin inyección de aire; secado de biogás a < 5 C)

20 Gracias por su atención! BTA International GmbH Färberstraße 7, Pfaffenhofen a.d. Ilm, Germany Tel: ; Fax: international.de / international.de