sta Desodorización de las emisiones de una planta de compostaje y biometanización de lodos de EDAR
Planta compostaje y biometanización de lodos La planta de biometanización de Can Canut en Mallorca digiere los fangos de depuradora de varias EDARs junto con la FORM para obtener biogas. En esta planta se realizan las siguientes etapas: - Se retiran de forma manual los voluminosos, cartón, film de gran volumen y cristal. -Se separan con una malla de 80 milímetros la materia orgánica de los envases y de otras impurezas. - La materia orgánica obtenida se limpia de metales no férricos mediante un separador de Foucault Por otro lado, la planta de compostaje de Can Canut en Mallorca trata los lodos digeridos de algunas depuradoras junto con el digeridos de la biometanización El proceso consta de varias etapas: - Recepción - Mezcla con material estructural - Tambores fermentadores- descomposición intensiva - Túneles de maduración: 34 túneles de 50m de longitud
Planta compostaje y biometanización de lodos- TIRME
Planta compostaje y biometanización de lodos- TIRME Planta de biodigestión 2011 2010 Entrada de FORM (t) 11.151 9.562 Entrada lodos depuradora (t) 16.698 16.922 Total tratado (t) 27.849 26.484 Biogas producido (m3) 1.007.307 1.021.730 Energía bruta generada a partir del biogás (MWh) 2.271 2.469 Generación de digesto (t) 12.867 14.827 Generación de rechazo (t) 5.099 3.949
Planta biometanización de lodos- TIRME Área aspiración / captación Caudal (m 3 /h) Nave pretratamiento húmedo Bunker de descarga/ pulper/criba/contenedor de impropios 250 / 400 / 900 / 200 Renovación aire nave pretratamiento 9800 Total pretratamiento húmedo 11550 Nave deshidratación del residuo digerido Aspiración local sobre centrífuga 150 Renovación de aire nave deshidratación 3650 Total deshidratación 3800 Tanque de agua proceso 550 Depuradora de aguas: Aire exhausto reactores biológicos 2700 Nave recepción y preselección Plataforma de descarga 44321 Foso y tolvas 23216 Área Preselección 71037 Buffer Materia Orgánica 2160 Total recepción y preselección 140734 TOTAL AIRE A DESODORIZACIÓN 159334
Planta compostaje de lodos- TIRME Planta de compostaje 2011 2010 Entrada de digesto de metanización (t) 11.488 11.795 Entrada lodos depuradora (t) 3.266 2.199 Entrada restos de poda y pallets (t) 5.165 6.309 Compost producido (t) 7.016 8.070
Emisiones a tratar planta compostaje- Tirme Área de aspiración Caudal aspiración (m 3 /h) Recepción digesto 1.885 Tambores 1ªparte / 2ªparte / 3ª parte 8.050 / 7.500 / 10.000 Acopio FORM 10.793 Descarga lodos en tolvas 7.150 Entrada camiones 1ª parte 4.080 2ª parte 4.080 Mezcla 2 5.460 Pasillo carga túneles 15.082 Pasillo descarga túneles 11.750 Captación puntual túneles compostaje De 0 a 32.170 TOTAL max 118.000
Emisiones a tratar planta biodigestión y compostaje- Tirme Parámetro Unidades Biometani zación Compostaje Caudal a tratar m 3 /h 159.334 118.000 Caudal de diseño m 3 /h 167.000 124.000 Compuestos y concentraciones previstas en las emisiones a tratar NH 3 mg/m 3 <10 <10 H 2 S mg/m 3 <1 <1 COV (varios) mg/m 3 0,005-5 Eficiencia de depuración del biofiltro UO/m 3 >92% >92% solicitado Temperatura aire ºC 20 20
Biofiltración convencional INGENIERÍA Evaluación de alternativas Biofiltración avanzada sta Biotrickling Otras tecnologías Oxidación térmica Dispersión C.activo Scrubbing 9
Dispersión suplementaria EOLAGE sta
EQUIPOS DE CONTROL DE EMISIONES DE GASES sta LAVADORES HÚMEDOS (WET SCRUBBERS) Descripción Sistema de depuración de gases o material particulado, en algunos casos es preciso utilizar soluciones absorbentes (Ácidas o básicas) Fundamentos Procesos/ Aplicaciones Rangos de Eficiencia Requisitos Incompatibilidades/ Inconvenientes Absorción gas/líquido y reacción (oxidación o precipitación) según la naturaleza del contaminante y solución de lavado. Muy recomendados para la eliminación de concentraciones elevadas de H 2 S y NH 3 y emisiones odoríferas (típicamente en 2 o 3 torres) en EDARs o como pretratamiento en biofiltración. En menor escala en aplicaciones de polvo. Industria química/farma y gas/oil Abatimiento de material particulado mayor al 80%, abatimiento de gases cercano al 95% Depuración de olores: del 60 al 85% Recirculación constante de fluido a presiones determinadas por cada aplicación. Sólo en el material de construcción puede haber inconvenientes dependiendo del gas a abatir, puede requerirse en Fibra de vidrio, Acero inoxidable o plástico. Gran consumo de producto químico y de generación de residuos. 11
ADSORCIÓN sta SISTEMAS DE ADSORCIÓN O CARBÓN ACTIVO Descripción y fundamentos Adsorción de los contaminantes sobre medios adsorbentes: Carbón activado, sílica gel, medios derivatizados.. Procesos/ Aplicaciones Rangos de Eficiencia Requisitos Incompatibilidades/ Inconvenientes Tratamiento de COVs (disolventes en procesos de tratamiento y recubrimiento de superficies), industria química, y olores (COVs y otros compuestos con potencial odorífero) Eficiencia de depuración muy elevada para la mayoría de contaminantes Concentración final de olor <500 UOE/Nm3 en el tratamiento de emisiones de EDAR y similares Tiempo de permanencia de 1 a 2s La emisión no debe presentar partículas ni humedad No apto para carbonilos ni cetonas. Capacidad de adsorción del 10-20% en peso. Se satura y hay que reponer el carbón, a veces incluso cada mes o cada 15 días. Generalmente la saturación se acelera por la presencia de humedad y las emisiones de olor suelen estar cerca del punto de saturación. 12
EQUIPOS DE CONTROL DE EMISIONES DE GASES sta Biotrickling Soporte inorgánico- plástico, lava rock,.. Sin fracción orgánica en el soporte Inoculado con fangos de depuradora Microorganismos- No específicos Densidad de microorganismos útiles- Baja Comentarios Recirculación continua del agua Las bacterías Tioxidativas transforman H 2 S a H 2 SO 4 El ph del agua de recirculación decrece y tan solo pueden vivir estos microorganismos Los biotricklings funcionan muy bien parareducir el H 2 S pero no depuran otros compuestos odoríferos Depuración H 2 S>95%, Depuración de olor 60 to 80% Tiempo de residencia= 5 to 10 s
BIOFILTRACIÓN Descripción y fundamentos Procesos/Aplicaciones Rangos de Eficiencia BIOFILTRACIÓN sta Biodegradación de los contaminantes: COVs + H 2 S + NH 3 + O 2 CO 2 + H 2 O + Nitratos + sulfatos Tratamiento de emisiones de olor (EDARs, plantas de compostaje, y de RSU, rendering, plantas de biogás, petfood, alimentaria, Del 60 al 80% en los Biofiltros Orgánicos >95% en los Biofiltros Avanzados- inorgánicos Biomedio orgánico Astillas Biomedio Avanzado BBK Requisitos Ventajas frente a otras tecnologías Tiempo de permanencia Biofiltro convencional de 40 a 60s, Biofiltro Avanzado de 18 a 30s. Soporte con fracción orgánica- donde viven los microorganismos y donde están los nutrientes Prehumidificación del aire a tratar 100% del tiempo (en EDAR NO necesario) Riego o humidificación del soporte varios minutos al día Proceso destructivo - Autoregenerativo Sin producción de residuos Sin requisitos energéticos especiales Sin consumo de productos químicos Incompatibilidades/ Inconvenientes Partículas- Filtro previo Temperaturas superiores a 35ºC Emisiones no continuas en el tiempo Emisiones de elevada carga
Biofiltración convencional sta Corteza de pino Pelo de coco + turba Turba Astillas Compost Conchas de moluscos Pelo de coco Brezo + turba 15
Biofiltración convencional sta Corteza de pino Pelo de coco + turba Turba Astillas Compost Conchas de moluscos Microorganismos no específicos Algunos microorganismos se alimentan del propio soporte, lo Pelo de coco destruyen, se descompone y crea Brezo mal olor + turba Caminos preferenciales, compactación,.. Reducción de la eficiencia de desodorización PROBLEMAS, PROBLEMAS, PROBLEMAS 16
Biofiltración Avanzada sta Biomedio BBK Fase orgánica: Nutrientes Susceptibilidad de esterilización Fijación óptima de microorganismos Consorcios de microorganismos genéticamente seleccionados de origen natural: Compatibilidad Especificidad múltiple Resistencia a invasiones oportunistas Biofiltros avanzados Concentración microorganismos útiles muy elevada- EFICIENCIA DE DESODORIZACIÓN MÁXIMA! Sin productos químicos! Sin residuos! Ambientalmente sostenible! Bajos OPEX! Fase inorgánica: Muy elevada área superficial Distribución homogénea del aire- Ausencia de caminos preferen. Resistencia mecánica y química- Vida útil muy elevada Esterilizada Porosidad controlada- Pérdida de carga baja
Oxidación Térmica sta COV+olor Entrada Tª 800ºC tr 1s Con/sin recuperación de calor CO 2, H 2 O, CO, SO 2 Salida Oxidación térmica directa Oxidación térmica recuperativa Oxidación térmica regenerativa
Comparativa tecnologías para las emisiones de la biodigestión- Tirme 19 Valores de diseño Biotrickling Scrubber Carbon Caudal de aire (m 3 /h) Concentración final olor (uo E /m 3 ) Biofiltro Avanzado Biofiltro convencion al 160.000 160.000 160.000 160.000 160.000 2.500 2.000 <1000 <1000 <2000 Tiempo de permanencia (s) 12 2 1 30 38 Necesidad de servicios Coste reposición carbón ( /año) 307.653 Consumo de agua (m 3 /día) 84,0 1,3 14,0 27,8 Consumo eléctrico (kwh) 18.3 108.1 110,1 58,7 110 H 2 SO 4 (70%) (kg/h) 5,8 NaOH (20%) (kg/h) 37,2 NaOCl (15%) (kg/h) 90,9 Purga (m 3 /día) 84,0 2,1 7,0 13,9
Valores de diseño Biotrickling Scrubber Carbon Costes explotación anuales ( /año) CAPEX ( )- Coste inversión Comparativa tecnologías para las emisiones de la biodigestión- Tirme Biofiltro Avanzado Biofiltro convencion al 71.257 438.649 404.068 90.559 159.672 385.000 228.000 159.600 700.000 343.222 Coste reposición biomedio( ) 582.400 162.556 OPEX durante 15 años 1.068,.858 6.579.746 6.061.024 1.358.391 2.395.087 Vida útil esperada biomedio 8 años 4 años Reposiciones de biomedio 1 4 OPEX (15 years) 1.068.858 6.579.746 6.061.024 1.940.791 3.045-309 CAPEX+OPEX (15 years) 1.453.858 6.807.746 6.220.624 2.640.791 3.388.531 20 Duración real > 12 años
Desodorización emisiones de la biodigestión- Tirme Filtros Biológicos Avanzados (Mallorca) Parámetro Comentario Biodigestión de Orígen de la fangos de emisión depuradora Caudal(m 3 /h) 167.000 Fecha instalación 2003 Concentración de olor(uo/m 3 ) Entrada= 34.624 / Salida=349 (99%) >12 años funcionando sin reposición de biomedio
Desodorización emisiones de la planta compostaje- Tirme Parámetro Orígen de la emisión Comentario Compostaje digesto y fangos de depuradora Caudal(m 3 /h) 127.000 Fecha instalación Concentración de olor(uo/m 3 ) 2003 (>12 años funcionando sin reposición de biomedio) Ent=12.725 / Salida=708 (<1.000)
Desodorización emisiones de la planta compostaje- Tirme Parámetro Unidades Solicitado Real Caudal a tratar m 3 /h 118.000 118.000 Compuestos y concentraciones previstas en las emisiones a tratar NH 3 H 2 S mg/m 3 mg/m 3 <10 <1 >70ppm Eficiencia de depuración del UO/m 3 >92% >95% ó biofiltro <1000uo E /m 3 Temperatura aire ºC 20 20-35 Concentración tóxica para cualquier biofiltro. Tras el primer verano se instaló un scrubber para pretratar las emisiones de los túneles de compostaje antes de unirse al resto de emisiones A pesar de ello el biofiltro siguió funcionando a pleno rendimiento, y aún ahora tras más de 12 años de funcionamiento la concentración final de olor es aún <1000uo E /m 3 <1
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