SMD Digestor de Auto Mezclado (SMD - Self Mixing Digester, por sus siglas en inglés)

Transcripción

1 SMD Digestor de Auto Mezclado (SMD - Self Mixing Digester, por sus siglas en inglés) Si no hay piezas móviles, entonces nada puede descomponerse Viaje de negocios a Madrid Dipl.-Agrar-Wirtschaftsing. Burkhard Meiners Ing. Industrial Nancy Chacón AgroEnergien Brunner Str. 18 D Varel, Germany Mobil: Tel: Madrid, 27 Mayo 2008 Burkhard Meiners meiners@agroenergien.de 1 - Tel:

2 RESUMEN 1. AgroEnergien y OLEC 2. SMD Digestor de auto mezclado 2.1 Digestor- SMD. Diseño 2.2 Digestor- SMD. Sistema Operativo 2.3 Digestor- SMD. Visualization 2.4 Digestor- SMD. Sistema de Control 3. Referencias 4. Análisis de factibilidad de una planta de digestión anaerobia para tratamiento de residuos porcinos en el área de Aragón 5. Resumen y futuros prospectos para AgroEnergien en el extranjero 2

3 AgroEnergien y OLEC Oldenburger Energie Cluster (OLEC) : Clúster de Energía de Oldenburg es una red al noroeste de Alemania 30 Compañías son miembros de OLEC Estas compañías operan en el campo de energía renovable: - Viento - Fotovoltaica - Energía geotérmica - Biomasa AgroEnergien es la empresa contacto para el área de Biomasa 3

4 SMD Diseño Seccional Válvula de Gas Tubo de gas (diámetro ancho) Cúpula de gas Biogás Substrato fresco Calefación de paredes y suelos Cámara Principal Columna pequeña de mezclado Cámara Secundaria Columna larga de mezclado 4 a 8 Jets estáticos de mezcla Cámara Principal Drenaje de lodos Efluente Gravilla y lodos sedimentado 4

5 SMD Un proceso de cuatro etapas 1. Etapa no operativa Válvula de gas abierta Equilibrio entre la cámara principal y secundaria 5

6 SMD - Un proceso de cuatro etapas 2. Período de Compresión Válvula de gas es cerrada. Substrato fresco es bombeado hacia la cámara principal. El biogás que ha sido producido empuja hacia abajo la columna de la cámara principal. Substrato desplazado llega a la cámara secundaria por medio de los jets estáticos de mezcla mbar de presión Diferencia de nivel alrededor de 4.5 m 6

7 SMD - Un proceso de cuatro etapas 3. Estado de reposo Válvula de gas es cerrada. Substrato que rebalsa el límite superior de la cámara secundaria es drenado hacia el tanque de post-fermentación. 7

8 SMD - Un proceso de cuatro etapas 4. Período de Mezcla Válvula de gas es abierta. Equilibrio de presión. a) Substrato es expulsado contracorriente desde la cámara secundaria hacia la cámara principal: b) c) a) Vía columnas cortas de mezclado. b)vía columnas largas de mezclado. c) Vía jets estáticos de mezclado. Un cráter de gran profundidad es formado en la cámara secundaria. 8

9 SMD - Un proceso de cuatro etapas 4. Período de Mezcla Rotación del substrato en la cámara principal - Dada la gran cantidad de energía liberada, la columna de fluido en la cámara principal comienza a rotar 9

10 SMD - Un proceso de cuatro etapas Visualización Para observar la visualización, por favor visite nuestro página de internet: 10

11 SMD Digestor de Auto Mezclado Drenaje de Lodos Algunos substratos generan sedimentación de materia en el digestor. En el Digestor-SMD, la extracción de lodos sedimentados y gravilla puede ser realizada sin detener el proceso de fermentación. Lodos sedimentados son retirados dela parte inferior del digestor y son colectados en un depósito pequeño 11

12 SMD Drenaje de lodos sedimentados Visualización Para observar la visualización, por favor visite nuestro página de internet: 12

13 SMD Sistema de Control Acceso Remoto Presión del biogas en el SMD Un Intervalo Intervalos de Mezcla: horas dependiendo del substrato 3. Estado de reposo 2. Periodo de compresión 4. Período de mezcla 1. Etapa no operativa 13

14 Planta de Biogás Leipzig Especificaciones: Pre Depósito: Tanque monolítico1 de concreto reforzado Volumen: 400 m 3 Digestor: Digestor de Auto Mezclado, sin mezclador interior Tanque monolítico de concreto reforzado con sistema de calefacción en paredes y suelo. Volumen = m³ Tanque de fermentación: Tanque monolítico de concreto reforzado Volumen = 2,500 m 3 Desulfurización integrada Pala de mezclado Unidad CHP (Unidad combinada de potencia eléctrica y térmica): 537 kw eléctrica. 617 kw térmica Substrato de entrada: estiércol líquido de ganado bovino, cultivos energéticos. Fecha de inicio: Monolítico: Construcción realizada a partir de moldes, los cuales se rellenan de concreto de modo que la edificación del tanque es ejecutada en una sola pieza. 14

15 Planta de Biogás Spreewald Especificaciones: Pre Depósito: Tanque monolítico de concreto reforzado Volumen: 300 m 3 Digestor: Digestor de Auto Mezclado, sin mezclador interior Tanque monolítico de concreto reforzado, con sistema de calefacción en paredes y suelo. Volumen = 1,800 m 3 Tanque de Fermentación: Tanque monolítico de concreto reforzado Volumen = 2,500 m 3 Desulfurización integrada Unidad CHP (Unidad combinada de potencia eléctrica y térmica): 469 kw eléctrica. 539 kw térmica. Substrato de entrada: estiércol líquido de ganado bovino, cultivos energéticos. Fecha de inicio:

16 Planta de Biogás Magdeburg Especificaciones: Pre Depósito: Tanque monolítico de concreto reforzado Volumen: 300 m 3 Digestor: Digestor de Auto Mezclado, sin mezclador interior Tanque monolítico de concreto reforzado, con sistema de calefacción en paredes y suelo. Volumen = 1,800 m 3 Tanque de fermentación: Tanque monolítico de concreto reforzado Volumen = 2,500 m 3 Desulfurización integrada Pala de mezclado Unidad CHP (Unidad combinada de potencia eléctrica y térmica): 537 kw eléctrica. 617 kw térmica. Substrato de entrada: estiércol líquido, maíz, granos. Fecha de inicio:

17 Planta de Biogás Berlin Especificaciones: Pre Depósito: Tanque monolítico de concreto reforzado Volumen: 450 m 3 Digestor: Digestor de Auto Mezclado, sin mezclador interior Tanque monolítico de concreto reforzado, con sistema de calefacción en paredes y suelo. Volumen = 2,400 m 3 Tanque de fermentación: Tanque monolítico de concreto reforzado Volumen = 2,500 m 3 Desulfurización: Desulfurización biológica externa. Unidad CHP (Unidad combinada de potencia eléctrica y térmica): 537 kw elect. Substratos de entrada: estiércol de vaca, purín de cerdo, cultivos energéticos. Fecha de inicio:

18 Biogas plant Neubrandenburg Especificaciones: Pre Depósito: Tanque monolítico1 de concreto reforzado Volumen: 400 m 3 Digestor: Digestor de Auto Mezclado, sin mezclador interior Tanque monolítico de concreto reforzado con sistema de calefacción en paredes y suelo. Drenaje automático de lodos sedimentados para la extracción de gravilla del digestor. Volumen = 2,400 m 3 Desulfurización y almacenamiento de gas: Desulfurización biológica externa. Almacenamiento de gas externo m³ Unidad CHP (Unidad combinada de potencia eléctrica y térmica): : 716 kw elect Producción: alrededor de kwh elec./día Auto consumo de energía: < 5% Recuperación de calor: Sistema de calefacción instalado para cerdos (bebés y jóvenes) Substratos de entrada: Estiércol líquido de cerdos (purín), cultivos energéticos, 8 ton/día estiércol de aves con >50% MS Fecha de inicio:

19 ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD DE UNA PLANTA DE DIGESTIÓN ANAEROBIA PARA TRATAMIENTO DE RESIDUOS PORCINOS EN EL ÁREA DE ARAGÓN - España es el segundo productor porcino de la Unión Europea (25 países). Con 24.8 millones de cabezas en el último censo (2005); se estima en el 2008 un inventario de 27 millones. - Comunidad de Aragón, es el segundo productor porcino de España, con una participación de mercado del 16-17%; con más de 4.5 millones de cabezas contabilizadas en el último censo (2005). - Producción de purín: 2.2 m 3 /cabeza-año. ( m 3 /cabeza-año = 6.03 litros/cabeza-día) - Tratamiento actual: no existe tratamiento del purín; usualmente es esparcido en tierras de agricultura como fertilizante o transferido a un servicio externo (3-3.5 /m 3 ) 19

20 ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD DE UNA PLANTA DE DIGESTIÓN ANAEROBIA PARA TRATAMIENTO DE RESIDUOS PORCINOS EN EL ÁREA DE ARAGÓN POLÍTICAS DE ENERGÍA RENOVABLE: Política para el tratamiento de residuos: Ley 16/2002, punto 4, artículo 22, relativo a Autorización Ambiental Integrada, AAI, para grandes productores obliga a eliminar cuando es posible, reducir o controlar la contaminación en todas las partes del proceso. Límite para tener AAI, Octubre 30, Primas de Energía Renovable a partir de digestores anaerobios: Real Decreto 661/2007 recientemente modificado (Marzo 2008) en el Real Decreto 222/2008, establece: Tarifa: cє/kw ; para los primeros 15 años, y 6.51 cє/kw para los siguientes años. 20

21 ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD DE UNA PLANTA DE DIGESTIÓN ANAEROBIA PARA TRATAMIENTO DE RESIDUOS PORCINOS EN EL ÁREA DE ARAGÓN PROCESO: Purín Tanque de recepción de purín Fertilizante Líquido Tanque de recepción de residuo de aves Digestor Post Fermentador Purificación del Biogas Unidad de Cogeneración (CHP) Potencia Térmica Potencia Eléctrica Residuo de Aves Codigestión: mezcla de varios residuos orgánicos (sólidos y líquidos). Producción de biogás aumenta 35-75%. Purín: materia sólida menor al 10%. Residuos de ave: materia sólida mayor a 25%. 21

22 ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD DE UNA PLANTA DE DIGESTIÓN ANAEROBIA PARA TRATAMIENTO DE RESIDUOS PORCINOS EN EL ÁREA DE ARAGÓN ESTUDIO ECONÓMICO: DATOS CONSIDERADOS: Cantidad de cerdos: Unidad 13, Purín diario: m3/día 81 Cantidad de gallinas: Unidad 65, Residuo de ave diario: m3/día 9 Tiempo de retención: día Volumen del digestor: m3 2,266.6 Producción de Biogás: m3/día 3, Capacidad Energética: kwh/día 9, Capacidad de Potencia: kwe Capacidad Térmica: kwth Inversión: 1,404, Fertilizante Líquido m3/día INVERSIÓN Y TASA DE DESCUENTO: Período de pago: Años Fondos propios (%): % 30% Financiamiento (%): % 70% Tasa de Interés: % 9% Demanda de capital propio % 9% Inflación: % 4% Impuestos: % 35% Tasa de descuento: % 13.36% 22

23 ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD DE UNA PLANTA DE DIGESTIÓN ANAEROBIA PARA TRATAMIENTO DE RESIDUOS PORCINOS EN EL ÁREA DE ARAGÓN ESTUDIO ECONÓMICO: INGRESOS: Electricidad 419, /año Tratamiento de purín 95, /año Fertilizante Líquido 0.00 /año GASTOS: O&M Transporte de purín (100km) Transporte residuo de ave (150km): Costo residuo de ave: 157,014.0 /año 73, /año 8, /año 3, /año RESULTADOS: Valor Presente Neto (VPN) 106,791 Tasa Interna de Retorno(TIR) 17.61% 23

24 Resumen y futuros prospectos para AgroEnergien en el extranjero El digestor de Auto Mezclado es un digestor anaeróbico sencillo con máximos beneficios para los clientes: + No posee mezcladores internos + Flujo preciso de substrato (no hay atajos posibles) + El drenaje de lodos hace posible trabajar con substratos complicados como residuos de aves (gallinaza), ciertos tipos de residuos y cultivos energéticos, que comúnmente arrastran arena y gravilla dentro del digestor. = Poco mantenimiento, bajo auto consumo de energía, precios bajos de substrato y altos niveles de recuperación de energía. Estableciendo relaciones con: - Granjas de vacas, cerdos y aves - Organizaciones de granjeros y propietarios de tierras. - Oficinas de planificación y discernimiento, con contactos de clientes de ganadería y agricultura. A nuestros socios les ofrecemos soporte y orientación al cliente desde el diseño y planificación hasta la finalización del proyecto. 24

25 El eslogan del legendario carro alemán dice: El Volkswagen rueda, rueda y rueda... Si estableciéramos un eslogan para el Digestor de Auto Mezclado, yo diría: El Digestor de Auto Mezclado rueda, rueda y rueda... Muchas gracias por su atención! Dipl.-Agrar-Wirtschaftsing. Burkhard Meiners Brunner Str. 18 D Varel Mobil: Tel: