1.1 MEMORIA DESCRIPTIVA

Memoria descriptiva

3

1.1 MEMORIA DESCRIPTIVA INDICE GENERAL 1.1 MEMORIA DESCRIPTIVA........................................................................... 6 1.1.1

OBJETO DEL PROYECTO ............................................................... 6

1.1.2

CARACTERÍSTICAS DE LOS RESIDUOS...................................... 7

1.1.2.1

TIPO DE RESIDUOS QUE SE VAN A TRATAR: LOS RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS

7

1.1.2.2

GENERACIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS

8

1.1.2.3

COMPOSICIÓN DE LOS RESIDUOS A TRATAR

9

1.1.2.4

GESTIÓN DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS

1.1.3

11

LA BIOMETANIZACIÓN ................................................................ 13

1.1.3.1

LOS TRATAMIENTOS BIOLÓGICOS

13

1.1.3.2

BIOMETANIZACIÓN: DEFINICIÓN Y CONCEPTOS BÁSICOS

15

1.1.4

CRITERIOS DE DISEÑO ................................................................. 23

1.1.5

DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA PLANTA ................................ 27

1.1.5.1

PRETRATAMIENTO PARA BIOMETANIZACIÓN

28

1.1.5.1.1 INTRODUCCIÓN ..........................................................................................28 1.1.5.1.2 ALIMENTACIÓN A PRETRATAMIENTO .......................................................29 1.1.5.1.3 ENVÍO DIRECTO A COMPOSTAJE ................................................................29 1.1.5.1.4 PRETRATAMIENTO .....................................................................................29 1.1.5.2

BIOMETANIZACIÓN VÍA SECA

32

1.1.5.2.1 INTRODUCCIÓN ..........................................................................................32 1.1.5.2.2 OBJETIVOS ..................................................................................................32 1.1.5.2.3 ALIMENTACIÓN DE LA MATERIA ORGÁNICA ............................................33 1.1.5.2.4 CARACTERÍSTICAS DEL PROCESO DE BIOMETANIZACIÓN .......................35 1.1.5.2.5 EXTRACCIÓN Y DESHIDRATACIÓN DE LOS RESIDUOS DIGERIDOS ...........41 1.1.5.2.6 PRODUCCIÓN Y UTILIZACIÓN DEL BIOGÁS ...............................................43 1.1.5.2.7 VENTILACIÓN Y TRATAMIENTO DE OLORES .............................................45 1.1.5.2.8 SISTEMA DE CONTROL Y SUPERVISIÓN .....................................................46 1.1.5.3

TRATAMIENTO Y DEPURACIÓN DEL BIOGÁS

53

1.1.5.3.1 INTRODUCCIÓN ..........................................................................................53 1.1.5.3.2 DESULFURACIÓN ........................................................................................56 1.1.5.3.3 DESHIDRATACIÓN Y COMPRESIÓN ............................................................56 1.1.5.3.4 ENRIQUECIMIENTO DE METANO: INSTALACIÓN PSA ................................57 1.1.5.4

PREPARACIÓN PARA COMPOSTAJE

63

1.1.5.4.1 INTRODUCCIÓN ..........................................................................................63 1.1.5.4.2 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO ......................................................................64

Memoria descriptiva

4

1.1.5.5

65

TRATAMIENTO DE LIXIVIADOS Y AGUAS DE PROCESO

1.1.5.5.1 INTRODUCCIÓN ..........................................................................................65 1.1.5.5.2 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO: ÓSMOSIS INVERSA CON MÓDULOS DT .......65 1.1.5.5.3 CRITERIOS DE DISEÑO ................................................................................74 1.1.5.5.4 DESCRIPCIÓN DE LA INSTALACIÓN ...........................................................77 1.1.5.6

89

DEPURACIÓN DE OLORES

1.1.5.6.1 INTRODUCCIÓN ..........................................................................................89 1.1.5.6.2 NORMATIVA Y LEGISLACIÓN .....................................................................89 1.1.5.6.3 PRINCIPIOS DE ACTUACIÓN DE BIOFILTROS..............................................91 1.1.5.6.4 VENTAJAS DE LOS BIOFILTROS ..................................................................94 1.1.5.6.5 INCONVENIENTES DE LOS BIOFILTROS......................................................94 1.1.5.6.6 TIPOS DE MATERIAL DE BIOFILTRO ...........................................................95 1.1.5.6.7 PUESTA EN MARCHA Y MANTENIMIENTO DE LOS FILTROS BIOLÓGICOS 98 1.1.5.6.8 DIMENSIONAMIENTO................................................................................100 1.1.5.6.9 EQUIPOS Y BIOFILTROS ............................................................................101 1.1.5.7

GESTIÓN DE RECHAZOS

103

1.1.5.8

OBRA CIVIL

104

1.1.5.8.1 MOVIMIENTO GENERAL DE TIERRAS .......................................................104 1.1.5.8.2 PAVIMENTACIÓN ......................................................................................104 1.1.5.8.3 EDIFICIO DE PRETRATAMIENTO ...............................................................105 1.1.5.8.4 EDIFICIO DE BIOMETANIZACIÓN..............................................................105 1.1.5.8.5 EDIFICIO DE TRATAMIENTO DE BIOGÁS ..................................................106 1.1.5.8.6 ÁREA DE TRATAMIENTO DE LIXIVIADOS ................................................107 1.1.5.9

108

INSTALACIONES ELÉCTRICAS

1.1.5.9.1 INTRODUCCIÓN ........................................................................................108 1.1.5.9.2 CENTRO DE TRANSFORMACIÓN: B.T. .......................................................109 1.1.5.9.3 CANALIZACIÓN SUBTERRÁNEA ...............................................................113 1.1.5.9.4 PUESTA A TIERRA .....................................................................................114 1.1.5.9.5 PREVISIÓN DE CARGAS ............................................................................116 1.1.5.9.6 MEDIDA Y PROTECCIÓN ...........................................................................116 1.1.5.9.7 INSTALACIONES DE ENLACE ....................................................................117 1.1.5.9.8 INSTALACIÓN INTERIOR ...........................................................................117 1.1.5.9.9 CONDUCTORES .........................................................................................119 1.1.5.9.10

CUADROS DE PROTECCIÓN Y CONTROL .............................................120

1.1.5.9.11

EQUIPOS DE CORRECCIÓN DE ENERGÍA REACTIVA ............................123

1.1.5.9.12

SISTEMA

DE

SEÑALIZACIÓN,

ALARMA,

CONTROL

REMOTO

Y

COMUNICACIÓN .....................................................................................................123 1.1.5.10 RED DE LIXIVIADO

125

1.1.5.11 RED DE PLUVIALES

126

1.1.5.12 RED DE AGUA LIMPIA

127

1.1.5.13 SISTEMA DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS

128

Memoria descriptiva 1.1.5.14 SANEAMIENTO DE EDIFICIOS

1.1.6

5 129

BIBILOGRAFÍA.............................................................................. 130

Memoria descriptiva: Objeto del proyecto

6

1.1 MEMORIA DESCRIPTIVA 1.1.1 OBJETO DEL PROYECTO El objeto del proyecto es el diseño de una planta de biometanización de residuos sólidos urbanos (RSU) y de tratamiento de biogás para su uso como combustible o para ser inyectado en la red de gas. El proyecto se plantea como ampliación de unas instalaciones de compostaje y tiene como principal objetivo mejorar el proceso de tratamiento de la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos reduciendo el contenido en materia orgánica de la fracción depositada en vertedero. Asimismo se plantea recoger el biogás obtenido y tratarlo para poder ser inyectado en la red de gas. Los tratamientos biológicos son los que permiten una optimización mayor de la fracción orgánica, consiguiendo una considerable reducción de volúmenes, dentro de un correcto equilibrio medioambiental. Todo ello justifica plenamente la elección de un sistema de biometanización. La capacidad de diseño de la planta de biometanización se establece en un mínimo de 200.000 t/año de entrada en pretratamiento y de un mínimo de 184.000 t/año de entrada de biomasa en digestión. Se supone que el suministro regular de residuos está garantizado aunque las cantidades no están aseguradas.

Memoria descriptiva: Características de los residuos

7

1.1.2 CARACTERÍSTICAS DE LOS RESIDUOS 1.1.2.1

TIPO DE RESIDUOS QUE SE VAN A TRATAR: LOS RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS

Los residuos a tratar en el centro de tratamiento serán los procedentes de la recogida domiciliaria, siendo fundamentalmente su origen las viviendas, comercios e industrias que, conforme a la norma, tengan la caracterización de asimilables a residuos urbanos. También se podrán tratar los residuos procedentes de los centros de recogida y reciclaje, así como aquellos otros que sean transportados a la planta por particulares y que tengan el permiso municipal correspondiente. No podrán procesarse en esta planta los residuos siguientes: •

Residuos industriales tóxicos y peligrosos

•

Residuos clínicos

•

Residuos pastosos o líquidos

•

Residuos radioactivos

•

Escombros de obras de construcción

•

Materiales especificados de riesgo(MER)

•

Residuos voluminosos

Es decir, sólo podrán procesarse los residuos que establecen las normativas europea y nacional como Residuos Sólidos Urbanos o asimilables.

Memoria descriptiva: Características de los residuos

1.1.2.2

8

GENERACIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS

Los residuos sólidos urbanos experimentan un continuo crecimiento que se va viendo atenuado por la concienciación de la población y la cada vez más común práctica del reciclaje. Es decir, que a pesar de que las toneladas de RSU producidas van en aumento y aunque la población también sufre un continuo crecimiento,

los

kilogramos

de

RSU

producidos

por

habitante

van

disminuyendo. Existen diferentes parámetros que pueden influir en la producción de estos residuos sólidos urbanos tales como la densidad de población de una región; el clima; las características de la población; el nivel socioeconómico de los habitantes; o la época del año, que en los lugares costeros y de segunda vivienda juegan un papel muy importante en la producción de estos RSU. Se puede considerar una clasificación de los residuos sólidos urbanos atendiendo a diferentes características: •

Origen: industrial, comercial, domiciliar, institucional y de limpieza de vías públicas y de zonas verdes.

•

Peligrosidad: inertes, explosivos, reactivos, inflamables corrosivos, radiactivos, tóxicos…

•

Composición: orgánicos e inorgánicos.

De cara al tratamiento por biometanización de los residuos sólidos urbanos es interesante su clasificación según su composición debido a que lo que realmente se busca es la reducción de la fracción orgánica contenida en los residuos. De modo que los residuos a tratar en la planta tendrán un alto contenido en materia orgánica.

Memoria descriptiva: Características de los residuos

1.1.2.3

9

COMPOSICIÓN DE LOS RESIDUOS A TRATAR

Los residuos que van a ser tratados en esta instalación de biometanización corresponden a la fracción orgánica de la bolsa de “todo uno” y de la bolsa amarilla procedentes de la planta existente y en caso de necesidad serán completados con residuos provenientes de otras plantas aledañas. Las características de los residuos entrantes en dichas plantas son: FRACCIÓN RESTO (%)

FRACCIÓN ENVASES (%)

Metales

3,49

9,89

Vidrio

5,20

5,26

Tierra

0,95

0,37

Desechos alimentarios

43,03

16,07

Papel

12,17

13,98

Cartón

12,47

12,29

Plástico

8,05

26,74

Madera

2,04

0,98

Goma

0,86

0,56

Textil

4,23

4,11

Brick

0,58

5,06

Otros

6,96

4,70

Total

100,00

100,00

Tabla 1: Características de los residuos entrantes a selección y separación

Memoria descriptiva: Características de los residuos

10

De las diferentes analíticas realizadas a lo largo de los años en estas instalaciones obtenemos las siguientes características para los residuos que actualmente van a la instalación de compostaje y que serán sometidos a tratamiento mediante biometanización: F. O. CLASIFICADA (%) ORGÁNICOS

72,50

Materia Orgánica INORGÁNICOS

72,50 27,50

Papel

5,04

Cartón

2,16

Bricks

0,35

Plástico PEAD

0,63

Plástico PET

0,50

Plástico Film

0,88

Mix de Plásticos

0,49

Vidrio

8,00

Madera, Restos de Jardín y Podas

0,40

Acero

0,56

Aluminio

0,19

Varios

8,30 TOTAL

100,00

Tabla 2: Características de la fracción entrante a pretratamiento

Memoria descriptiva: Características de los residuos

1.1.2.4

11

GESTIÓN DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS

La gestión de los RSU son el conjunto de acciones que se deben llevar a cabo para proporcionar el destino más adecuado a los RSU desde todos los puntos de vista medioambientales, sociales y económicos. Los procesos que se incluyen en la gestión de los residuos son: •

Recogida: incluye desde las operaciones de separación de las distintas fracciones que realiza el productor para poner los residuos a disposición de los servicios de recogida hasta la retirada de los mismos por parte de los servicios de recogida y su carga en el vehículo que los trasladará al centro de tratamiento.

•

Transporte: incluye las operaciones de transporte de los residuos desde que los deposita el productor hasta su llegada a una planta de tratamiento. Esta operación puede incluir una parada en un centro de transferencia en el cual los residuos son compactados con el objetivo de optimizar el transporte.

•

Tratamiento: Las soluciones para el tratamiento o eliminación de los residuos que existen actualmente son las siguientes: o

Reciclaje: su objetivo es la recuperación de determinados componentes que forman parte de los residuos para su reutilización obteniendo así una menor cantidad de residuos a eliminar y un ahorro de los recursos naturales y de energía.

o

Tratamientos biológicos: cuyo objetivo es la reducción de la fracción orgánica. Ofrecen una optimización mayor de la fracción orgánica consiguiendo una reducción de volúmenes.

o

Combustión o incineración: es un proceso exotérmico de oxidación completa de la materia para convertirla en dióxido de carbono y agua principalmente y cenizas, además de calor

Memoria descriptiva: Características de los residuos

12

que es el único componente energético útil del proceso. Para ello existen gran variedad de tecnologías y procedimientos. o

Pirólisis: es la descomposición termica de la materia orgánica por efecto del calor en ausencia de oxígeno.

o

Vertido controlado: cualquier sistema de gestión de residuos necesita un vertedero controlado de apoyo, bien para cubrir una contingencia extraordinaria de las instalaciones de tratamiento o para depositar el rechazo de los productos no valorizables y los materiales inertes.

Memoria descriptiva: La Biometanización

13

1.1.3 LA BIOMETANIZACIÓN 1.1.3.1

LOS TRATAMIENTOS BIOLÓGICOS

Los tratamientos biológicos son los que permiten una optimización mayor de la fracción orgánica, consiguiendo una considerable reducción de volúmenes, dentro de un correcto equilibrio medioambiental. Los procesos biológicos se pueden diferenciar en dos técnicas en las que lo que varía es el ámbito en que tiene lugar la degradación de la materia orgánica. En presencia de oxígeno, los microorganismos aerobios descomponen la materia orgánica biodegradable en un abono orgánico denominado compost, que se utiliza en agricultura y jardinería por sus propiedades como substrato y/o enmienda orgánica, en función de su composición y estabilidad. Durante este proceso, llamado compostaje, se libera un gas formado básicamente por dióxido de carbono y agua. En ausencia de oxígeno disuelto, los microorganismos anaerobios tienden a fermentar

la

materia

biodegradable,

liberando

un

gas,

constituido

fundamentalmente por dióxido de carbono y metano, llamado biogás. Este biogás, puede ser recogido y utilizado como combustible, ya que el poder calorífico inferior de un biogás con un contenido de metano del 60% es de 5500 Kcal/Nm3, lo que le convierte en una excelente fuente de energía. Este proceso se denomina digestión anaerobia, metanización o biometanización. La unión de los dos procesos biológicos, digestión anaerobia y compostaje, ofrece la mejor vía para reciclar la materia orgánica y los nutrientes de los residuos municipales.

Memoria descriptiva: La Biometanización

14

Figura 1: Diagrama del proceso de metanización [RODM05]

El proceso de biometanización y tratamiento del biogás obtenido que se plantea en el presente proyecto es un complemento al proceso de compostaje, de tal manera que, concluido el mismo, la fracción orgánica fermentada será sometida a un proceso de maduración, para su estabilización e higienización exigidas.

Memoria descriptiva: La Biometanización

1.1.3.2

15

BIOMETANIZACIÓN: DEFINICIÓN Y CONCEPTOS BÁSICOS

La biometanización es un proceso adecuado para el tratamiento y valoración de residuos agrícolas, ganaderos y urbanos, así como para la estabilización de fangos procedentes del tratamiento de aguas residuales urbanas. El tratamiento anaeróbico de residuos supone la descomposición de la materia orgánica en ausencia de oxígeno molecular, siendo la forma usual de operar la de reactor de mezcla completa o reactor de tanque agitado. La digestión anaerobia es por definición “la utilización de microorganismos, en ausencia de oxígeno, para estabilizar la materia orgánica por conversión a metano y otros productos inorgánicos incluyendo dióxido de carbono”:

Materia Nueva + NH 3 + H 2 S + Calor + H 2 O → CH 4 + CO 2 + orgánica masa En el proceso de digestión anaerobia influyen una serie de factores: •

Es imprescindible el ambiente anaerobio.

•

Se considera que la temperatura óptima para producir gas es de 30ºC.

•

La velocidad de crecimiento celular aumenta con la temperatura hasta un máximo, por encima de cual la velocidad de crecimiento cae rápidamente, debido al incremento de la tasa microbiana. El efecto de la temperatura sobre la velocidad de crecimiento viene dado por la ecuación de Arrhenius:

µ = A⋅ e

Ea

R ⋅T

A= constante de Arrhenius. Ea= energía de activación (Kcal mol-1) R= constante universal de los gases. T= temperatura absoluta.

Donde:

Memoria descriptiva: La Biometanización

16

Los microorganismos responsables de la fermentación se dividen en dos grupos: •

El primero hidroliza y fermenta los compuestos orgánicos complejos a ácidos simples de los cuales los más importantes son el acético y el propiónico. Estos microorganismos son bacterias facultativas y anaerobias y se denominan acidogénicas.

•

El segundo grupo convierte en metano y dióxido de carbono los ácidos formados por el primer grupo. Las bacterias responsables de esta conversión son anaerobias estrictas y reciben el nombre de metanogénicas. Tienen una tasa de metabolismo lenta y por ello se las considera limitantes del tratamiento anaeróbico del residuo orgánico.

No obstante lo anterior, estas bacterias transforman la mayor parte del residuo orgánico del CH4 y CO2 quedando un residuo sólido bastante bien estabilizado y apto para su uso como corrector de suelos en forma similar al compost, sin embargo, dado que en la biometanización no se alcanzan las temperaturas de pasteurización del compostaje no es un producto higienizado, por lo que es recomendable terminar de estabilizar este residuo con alguna técnica de compostaje. Es por ello que, frecuentemente y este caso no es una excepción, la digestión anaerobia se emplee como primera etapa de tratamiento en residuos de alta carga orgánica complementada con alguna técnica de compostaje. El objetivo del uso de la digestión anaerobia es el de reducir las altas cargas orgánicas a valores de DQO que puedan emplearse en procesos aerobios tradicionales: el compost fresco obtenido de los digestores se madura aerobiamente para lograr su estabilidad final. La producción de energía de los R.S.U. se puede optimizar incluyendo la digestión anaerobia en los sistemas integrados de separación de residuos y recuperación de materiales.

Memoria descriptiva: La Biometanización

17

La digestión anaerobia de los R.S.U. no separados no es adecuada a causa de la presencia de plásticos, vidrio, metales, productos textiles, etc. Por ello, en esta Planta de Biometanización se procesarán la fracción de residuos sólidos urbanos, domiciliarios, comerciales y asimilables que pasa por una primera clasificación. Las conclusiones de las cumbres de medioambiente, las cuales se reflejan en las leyes internacionales, plantean la demanda de procesos de ciclo cerrado como la preservación de los recursos naturales similares a la disminución de la emisión de CO2 del aprovechamiento de energía de los combustibles fósiles. Por esta razón se plantea el tratamiento con recuperación de energía de los residuos sólidos y otros residuos orgánicos en este proyecto, así como su posterior aprovechamiento como enmienda orgánica para mejorar suelos (fertilizantes orgánicos). El compostaje aerobio que se utilizó durante mucho tiempo para cumplir este objetivo en su utilización industrial se puso en duda porque las plantas grandes de compostaje consumen un alto grado de energía. Procesos de digestión anaerobia o bien combinaciones de los procesos anaerobios y procesos aerobios tienen ventajas significativas en este sentido porque pueden cubrir la demanda del proceso de energía y calor de su propia producción y además son capaces de producir energía eléctrica sobrante exportable a la red o aprovechable para otras tareas en la planta. Entre los procesos de metanización se distinguen tres tipos: •

Metanización de vía seca con concentraciones de materia seca de más de 15-18%.

•

Metanización de vía húmeda con concentraciones de materia seca de menos de 15%.

•

Procesos de percolación con producción de un agua de proceso cargado con orgánicos con la metanización en un paso distinto

Memoria descriptiva: La Biometanización

18

(materia seca entre 2 y 4%). Las plantas de tratamiento de residuos pueden ser construidas según las exigencias de cada lugar y proceso de forma mesofílica (trabajando en temperaturas entre 33º y 37 ºC) o termofílica (trabajando en temperaturas entre 55 º y 59 ºC), así como de uno o dos pasos. Los sustratos fermentables consisten en hidratos de carbono, albúminas y grasas. Además, algunos residuos podrían contener alcoholes, aromas y ácidos orgánicos. Los procesos industrialmente aprovechados tienen como límite tecnológico las descomposiciones que son posibles a largo plazo y pendientes de la concentración. Así, bajo un esfuerzo tecnológico razonable, casi no se descomponen celulosa y grasas. Como fuente de carbono fuerte necesitan una mezcla con otros nutrientes. La pura metanización de albúminas es frenada por los tóxicos librados por el proceso de digestión como amoníaco o sulfhídrico. La producción de biogás, en función de la temperatura, presenta dos máximos, que corresponden a las zonas mesófila y termófila. La producción de biogás es mayor en la zona termófila, con menos márgenes de variación de temperatura que en la zona mesófila.

Figura 2: Producción de biogás en función de la temperatura [IEAB96]

Memoria descriptiva: La Biometanización

19

Sin embargo esta zona exige mayores necesidades energéticas del digestor, que posiblemente produce un balance energético más desfavorable que en la zona mesófila. El biogás está formado por una serie de compuestos cuya proporción puede variar en función del sustrato de partida. En la tabla siguiente se presenta la composición típica:

COMPONENTE

PORCENTAJE

CH4

50 - 70

CO2

35 - 40

H2O

Variable

O2

0,1 – 1

N2

0,5 – 3

CO

0,1 – 1

H2

1–3

Otros (H2S, NH3, hidrocarburos,…)

1–5

Tabla 3: Composición típica del biogás [RODM05]

De la tabla se deduce que el biogás tiene componentes cuyo carácter no combustible o bien oxidante puede resultar perjudicial, de ahí que sea necesario acondicionar el biogás antes de su utilización. La depuración del biogás va encaminada a eliminar el vapor de agua, el dióxido de carbono y el sulfuro de hidrógeno. La eliminación del vapor de agua se realiza para evitar los inconvenientes que su condensación produciría en las tuberías de conducción del biogás, en el gasómetro (si se considera necesario recurrir a este tipo de almacenamiento) y en el sistema de aprovechamiento energético (motor, turbina de gas o caldera).

Memoria descriptiva: La Biometanización

20

El CO2 no impide la combustión del CH4 pero a veces puede compensar económicamente su eliminación para elevar el poder calorífico inferior del biogás (PCI) o simplemente para disminuir el volumen de almacenamiento en el gasómetro. La eliminación del H2S debe realizarse por los problemas de corrosión que puede acarrear. La producción total de gas se estima, en general, a partir de la carga de sólidos orgánicos volátiles (SOV). Los valores típicos teóricos según la bibliografía van desde 0,5 a 0,75 m³/kg SOV añadidos y de 0,75 a 1,12 m³/kg SOV destruidos. La producción de biogás puede fluctuar ampliamente según la actividad biológica del digestor por lo que los valores anteriores deben ser corregidos con el rendimiento de la gasificación del digestor en cuestión. Teóricamente la producción de biogás sube con el incremento de la parte de carbono en la masa del sustrato. En la práctica, las mezclas de sustratos, la dosificación y la explotación definen el rendimiento de la planta. El tiempo que transcurre entre la alimentación del digestor y la salida del residuo orgánico se denomina tiempo de retención, y en términos generales se puede afirmar que, a igualdad de condiciones restantes, al aumentar el tiempo de retención se consigue una mejor digestión de la materia orgánica; sin embargo, se necesita un mayor volumen del reactor. El tiempo de retención depende de la temperatura de operación cómo se adjunta en la siguiente tabla de mínimos y óptimos:

Memoria descriptiva: La Biometanización

TEMPERATURA (ºC)

21

TIEMPO DE

TIEMPO DE

RETENCIÓN

RETENCIÓN

MÍNIMO (DÍAS)

ÓPTIMO (DÍAS)

25

8

20

30

6

14

35

4

10

40

4

10

Tabla 4: Tiempo de retención en el digestor según la temperatura [MATA03]

La agitación influye ampliamente en el proceso de digestión anaerobia. La transformación dentro del digestor disminuye si se produce la estratificación, razón por la cual se hace necesario evitarla agitando su interior, favoreciéndolos intercambios térmicos, iónicos y metabólicos. El origen histórico de los procesos anaerobios para tratamiento de residuos es el tratamiento de residuos orgánicos, que tenían como referente su cantidad y su composición así como cierta homogeneidad. A estas categorías de residuos pertenecen, por ejemplo, lodos de depuración, aguas de proceso con alta carga de orgánicos y purines de granjas de animales. Actualmente y para el futuro se ve que otros residuos tienen una importancia creciente para la biodigestión. Este proceso siempre facilita la posibilidad de introducir a largo plazo otros tipos de residuos orgánicos, tales como: •

Residuos industriales orgánicos, cuyas vías de gestión se interrumpen cada día y entran con más frecuencia al sector de gestión de residuos municipales. Lo típico de estos tipos de residuos es que normalmente son muy húmedos y llevan muy poca estructura. Estas características les causan problemas en el tratamiento en un compostaje aerobio.

Memoria descriptiva: La Biometanización •

22

Residuos biológicos de la recogida selectiva y bolsa de restos que pueden llegar a una consistencia de sustancia seca de hasta 25 % sobre todo en áreas de recogida de residuos en grandes ciudades con viviendas en bloques, donde predominan principalmente residuos orgánicos domésticos (residuos de cocina). A esta recogida se incorporan a veces la recogida de residuos de mercados o de cocinas grandes (escuelas, hospitales), cuya concentración en sólidos podría llegar hasta 10 % de sustancia seca.

El alto potencial de producción de biogás de residuos con alto contenido de grasa se puede aprovechar mediante el ajuste óptimo de la relación C/N que es facilitado por la entrada de los diferentes tipos de residuos. La fracción más importante para un aprovechamiento son los residuos biológicos contenidos en los residuos sólidos urbanos. Por esta razón un alto ratio de restos orgánicos contenidos en la bolsa recogida es importante, derivando en la necesidad de implantar sistemas de recogida selectiva eficaces.

Memoria descriptiva: La Biometanización

23

1.1.4 CRITERIOS DE DISEÑO La elaboración del presente proyecto se realiza de acuerdo con ciertos criterios: •

Maximizar la tasa de producción de biogás por tonelada de material tratado.

•

Minimizar la cantidad de material procedente de la digestión (digesto) que será sometido a compostaje.

•

Minimizar la utilización de recursos naturales.

•

Maximizar la calidad del compost.

•

Minimizar los rechazos del proceso que irán destinados al vertedero.

•

Maximizar el grado de calidad ambiental tanto a lo largo del proceso de tratamiento como en el conjunto de instalaciones y dependencias de la planta.

•

Disponer una adecuada distribución de los elementos del proyecto de las forma que proporciona la máxima facilidad para el tráfico de materiales,

de

su

almacenamiento,

de

las

operaciones

de

maniobrabilidad de la maquinaria móvil y de integración paisajística teniendo en cuenta el espacio disponible entre el Edifico de Pretratamiento y el Edificio de Compostaje actuales. El estudio sistemático de usos, funciones recorrido así como la utilización de las más modernas técnicas constructivas, la generación de espacios de gran calidad ambiental y la minimización de los materiales y las formas son los puntos de partida para la realización de una arquitectura lógica. •

Establecer los sistemas de seguridad necesarios, incluyendo la instalación de una antorcha para quemado de biogás.

Memoria descriptiva: La Biometanización •

Disponer

de

un alto grado de

24

control

de

los parámetros

fundamentales propios del proceso de tratamiento y recuperación planteado. •

Disponer de los sistemas de control y medida de todos los parámetros de proceso y de cada fase del mismo, es decir, las cantidades y volúmenes de entrada y salida en las diferentes fases del proceso. Los parámetros de control de cada una de estas fases deberán contar con dispositivos de medición redundantes y de fácil acceso en los que se visualice la medición y permitan la transmisión de los datos al PLC/SCADA de control de la instalación. Para ello se instalarán los equipos de medida necesarios (básculas en cinta para los distintos materiales, caudalímetros,…).

•

Instalar los equipos de medición en continuo y/o automático de los contaminantes producidos en las emisiones que sea necesario controlar conforme a la legislación actualmente en vigor y previendo la implantación de las últimas legislaciones europeas.

•

Dimensionamiento amplio de la capacidad de tratamiento de las diferentes líneas y procesos planteados de forma a poder adaptarse holgadamente a nuevas circunstancias futuras de aportación de residuos.

•

Maximizar la flexibilidad del proceso planteado, especialmente con respecto a la evolución que pueda registrarse a lo largo del tiempo en la composición de los residuos a tratar.

•

Instalar un sistema separativo de redes de aguas, red de pluviales y red de lixiviados de planta y tratamiento de estos lixiviados de tal forma que aseguremos un aprovechamiento global del agua y vertido cero a cauce público. El tratamiento centralizado de estos lixiviados permite obtener un permeado utilizable como agua industrial en la planta para cualquier uso posterior.

Memoria descriptiva: La Biometanización

25

•

Maximizar el grado de automatización en las instalaciones.

•

Manejar el residuo siempre bajo cubierta (incluyendo el transporte del mismo entre los diferentes edificios mediante cintas capotadas) lo cual permite una adecuada renovación de aire de las naves así como el correcto tratamiento de los olores generados.

•

Conseguir una alta adaptación tanto a las instalaciones actuales como al terreno, considerando los distintos niveles de plataformas.

•

Acabado de cubiertas y paramentos específico para disminuir el impacto visual, aumentado así la adaptación al entorno.

•

Facilitar la adecuada limpieza de los fosos de recepción. Para ello los fosos se diseñan con las siguientes características: o

Captación de lixiviados en foso: 2 drenes, uno en el foso y otro en el lateral del foso que irán a una arqueta en el fondo del mismo con bomba al objeto de conducirlos al depósito de lixiviados

o

Esquinas del foso en chaflán para evitar que se acumule suciedad en las esquinas.

o

Después de un período de uso se limpiarán utilizando productos desodorizantes.

•

Asegurar la continuidad del proceso industrial con independencia de variaciones en calidad y cantidad de residuo y un aprovechamiento máximo de las fracciones útiles contenidas en los mismos. Así se ha previsto

un

doble

sistema

de

seguridad

frente

a

posibles

eventualidades del proceso de biometanización: un foso de recepción con capacidad para almacenar toda la fracción orgánica clasificada en la Planta de Pretratamiento (para el caso de una parada por cualquier requerimiento técnico de corta duración) y un sistema de cintas

Memoria descriptiva: La Biometanización

26

transportadoras capotadas para enviar esta fracción directamente a los módulos de compostaje. •

Incorporación de nuevos procesos y tecnologías de acreditada fiabilidad.

•

Máximo grado de robustez y fiabilidad en los equipos e instalaciones proyectadas de forma a poder garantizar la disponibilidad de las líneas de tratamiento durante dos turnos diarios de trabajo cumpliendo por otra parte los rendimientos productivos proyectados.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

27

1.1.5 DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA PLANTA En la planta se realizarán los siguientes procesos: •

Recepción y pretratamiento de la fracción orgánica para adecuarla al tamaño y grado de pureza exigidos por la biometanización.

•

Biometanización de esta fracción orgánica.

•

Tratamiento y depuración del biogás obtenido con objeto de inyectarlo a la red de distribución en las condiciones por ella fijadas.

•

Trituración de fracción vegetal y mezcla homogénea con los restos digeridos deshidratados procedentes de la biometanización.

•

Depuración de olores en biofiltros.

•

Tratamiento de efluentes líquidos. PLANTA

PREPARACIÓN PARA COMPOSTAJE

R.S.U.

PRETRATAMIENTO

COMPOST

BIOMETANIZACIÓN

PROCESOS COMPLEMENTARIOS TRATAMIENTO DE LIXIVIADOS Y AGUAS DE PROCESO

DEPURACIÓN DEL BIOGÁS

DEPURACIÓN DE OLORES

Figura 3: Diagrama general de la planta

BIOGÁS

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

1.1.5.1

28

PRETRATAMIENTO PARA BIOMETANIZACIÓN

1.1.5.1.1 Introducción Las tecnologías de biometanización exigen que los residuos que van a ser sometidos al proceso de digestión anaerobia cumplan unas condiciones de pureza en materia orgánica y tamaño determinadas. Para ello, debe realizarse un proceso de pretratamiento para adecuar las condiciones de los residuos entrantes a las condiciones requeridas por la biometanización. En el edificio de pretratamiento, se prevé una línea para la clasificación de la fracción orgánica con una capacidad de tratamiento de 60 t/h. En esta línea se clasificarán los residuos procedentes de la selección realizada en la planta existente. La instalación de pretratamiento se ha diseñado de forma que en caso de una parada corta por problemas técnicos en el proceso de biometanización, la materia orgánica se pueda almacenar en el foso previsto para posibles incidencias. En el momento en que se solucionen estos problemas los residuos almacenados en este foso de recepción se destinarán al proceso de biometanización. En caso de que la parada en el proceso de biometanización sea de mayor duración, se ha diseñado un sistema que permite enviar la materia orgánica directamente a los módulos de compostaje. De esta forma se tiene una doble seguridad frente a paradas del proceso de biometanización. Como datos de partida para este proceso de biometanización de la fracción orgánica de los R.S.U. se deben considerar las características de los residuos que llegan procedentes de la separación realizada en la planta existente. Es decir, este material llega con un tamaño inferior a 90mm tras su paso por un trómel con ese tamaño de malla y libre de impurezas metálicas.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

29

La función específica a realizar en esta fase de pretratamiento es la de preparar el material a las condiciones requeridas por el proceso de biometanización de la fracción orgánica contenida en los residuos. Este proceso que sigue el material en esta fase se divide en varias etapas, cuya descripción es la siguiente: 1.1.5.1.2 Alimentación a pretratamiento La fracción orgánica, libre de impurezas metálicas y con granulometría inferior a 90mm, es recogida por la cinta transportadora CT-301 y mediante la cinta CT-302 es recogido por la cinta transportadora reversible CT-303. Aprovechando la reversibilidad de esta cinta se puede enviar la materia orgánica directamente a compostaje o al proceso de pretratamiento y biometanización. 1.1.5.1.3 Envío directo a compostaje En caso de parada prolongada de la instalación de biometanización se pueden enviar los residuos directamente a compostaje. Así, una de las posiciones de descarga de la cinta transportadora reversible CT-303 es la cinta transportadora CT-304 que recoge estos residuos y los deposita en la cinta transportadora CT-305 que descarga en la zona de recepción previa al proceso de compostaje. 1.1.5.1.4 Pretratamiento La otra de las posiciones de descarga de la cinta transportadora reversible CT-303 es la entrada del proceso de pretratamiento. Los residuos que transporta dicha cinta CT-303 son introducidos en un trómel de malla 50 mm. (CR-301), que es el tamaño máximo recomendado por los tecnólogos de biometanización para los residuos que van a ser introducidos en los digestores. Así, los residuos se dividen en dos fracciones:

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

1.1.5.1.4.1

30

Fracción con granulometría inferior a 50mm

La fracción de tamaño inferior a 50 mm. caerá sobre la cinta transportadora CT-306, que depositará los residuos sobre la cinta de elevación CT-307, encargada de introducir los residuos en el separador de inertes IFE (SF-301), del cual saldrán dos fracciones: •

Las impurezas inertes (vidrio, piedras, etc.)

caerán sobre la cinta

colectora CT-308, que las conducirá hasta la cinta CT-309 y ésta, a su vez, las deposita en la cinta transportadora CT-310. Ésta descarga en los compactadores de rechazos de la planta actual para su traslado al vertedero. •

El resto de material, que fluye libre de impurezas inertes, será depositado sobre la cinta transportadora CT-311 y, mediante las cintas transportadoras CT-312, CT-313 y CT-314, es depositado sobre la cinta desplazable CT-315, encargada de su descarga directa sobre la posición de alimentación directa hacia la línea de biometanización. En caso de necesidades de acopio en el foso de incidencias, el transportador desplazable CT-315 descargará sobre una cinta tripper, encargada del reparto de los residuos en el interior del citado foso.

1.1.5.1.4.2

Fracción con granulometría superior a 50mm

La fracción de tamaño superior a 50 mm. caerá en el interior de un triturador (TR-301) encargado de reducirlo a un tamaño inferior a 50mm, tras lo cual será depositada sobre la cinta CT-312, donde se une con la fracción de granulometría inferior a 50 mm. libre de impurezas. Mediante las cintas CT-312, CT-313 y CT314, la unión de ambas fracciones , es depositada sobre la cinta desplazable CT315, encargada de su descarga directa sobre la posición de alimentación directa hacia la línea de biometanización. En caso de necesidades de acopio en el foso de incidencias, el transportador desplazable CT-315 descargará sobre una cinta tripper, encargada del reparto de los residuos en el interior del citado foso.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

31

Es muy probable que la fracción con tamaño superior a 50 mm., que sale por la boca del trómel CR-301, tenga un alto porcentaje de impurezas no orgánicas, lo cual sería muy perjudicial para el proceso de biometanización. Para evitar este posible problema, se prevé una cinta transportadora desplazable CT-317, que se puede situar entre la boca de salida del trómel CR301 y la entrada al triturador TR-301, con objeto de recoger esta fracción de residuos cargada de impurezas y depositarlas sobre la cinta de rechazos CT-318. Ésta las depositará sobre la cinta colectora de rechazos CT-308, que las conducirá hasta la cinta CT-309 y ésta, a su vez, las deposita en la cinta transportadora CT-310. Ésta descarga en los compactadores de rechazos de la planta actual para su posterior traslado al vertedero. De este modo, cuando la fracción orgánica procedente de los residuos esté poco contaminada, será aprovechada en su totalidad para el proceso de biometanización, mientras que cuando tenga un alto grado de impurezas no orgánicas extraeremos la fracción de tamaño superior a 50 mm. para no perjudicar el proceso. 1.1.5.1.4.3

Alimentación a biometanización desde el foso

Para alimentar la línea de biometanización desde le foso, se dispondrá de un puente grúa (PG-301) con una cuchara bivalva (PU-301), que será el encargado de suministrar material al alimentador de placas AL-301. Éste elevará los residuos hasta el sistema de cintas transportadoras (CT-319 y CT-320) que trasladan el material hacia el proceso de biometanización.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

1.1.5.2

32

BIOMETANIZACIÓN VÍA SECA

1.1.5.2.1 Introducción El proceso de metanización vía seca (con concentraciones de materia seca de más de 15-18%) es el que se ha escogido para implantar en esta planta, puesto que se limitan las cantidades de agua a manipular y calentar, lo que supone un ahorro energético. 1.1.5.2.2 Objetivos El objetivo principal es el de obtener la máxima recuperación de los residuos bajo condiciones que no afectan por sus emisiones al medio ambiente y producir por la descomposición biológica para obtener un biogás con alto contenido en metano. Otro objetivo de esta instalación es la producción de un compost de alta calidad para su fácil comercialización y obtener una alta aceptación por los ciudadanos. La calidad de compost al final afectará la distribución del compost y la eficacia de la recogida selectiva de orgánicos. Otro objetivo principal es la disminución del impacto ambiental por el tratamiento de residuos. Como el tratamiento anaerobio no tiene conexión con el exterior en este paso de la planta no hay ningún impacto negativo. El postratamiento de los residuos digeridos se realiza en túneles y el aire es depurado en biofiltros. Todo el transporte, tanto de la materia fresca como del digestazo, se realiza mediante cintas capotadas para evitar una posible salida de olores al entorno. Otro objetivo es la menor emisión de rechazos y efluentes líquidos. Todo el aire de las naves se lleva a su tratamiento en scrubber y biofiltro. El tratamiento de aire en dos pasos asegura que no salgan olores al entorno.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

33

1.1.5.2.3 Alimentación de la materia orgánica Mediante una cinta transportadora capotada, la materia orgánica es trasladada desde la instalación de pretratamiento hasta la instalación de biometanización. 1.1.5.2.3.1

Pesaje de los residuos pretratados

La masa de residuos proveniente del pretratamiento debe de ser conocida con precisión en todo momento con el fin de: •

Adecuarse a la capacidad de tratamiento solicitada

•

Conocer

de

forma

permanente

el

caudal

que

llega

a

la

biometanización, el cual se utilizará para el control automático de algunas operaciones tal y como se describe más adelante. Para todo ello se instalarán dos básculas para los dos mezcladores directamente integradas en la cinta transportadora que va hacia el mezclador. 1.1.5.2.3.2

Dilución, calentamiento y amasado

Previamente a la digestión, los residuos deben ser diluidos, homogeneizados y calentados, con el fin de alcanzar las condiciones óptimas para el proceso de metanización propiamente dicho, desde el momento de su entrada en el digestor. La dilución se realiza mediante la recirculación de aguas de proceso clarificadas. El contenido de materia seca tras la dilución es del 30%. La cantidad de diluyente necesaria se calcula mediante el sistema de control central y es suministrada automáticamente gracias al sistema de pesaje continuo que permite conocer en todo momento la cantidad de residuos entrantes. Para variar el caudal se utiliza una bomba volumétrica equipada con un variador de velocidad electrónico.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

34

El calentamiento del material se asegura mediante la inyección de vapor en el mezclador. La cantidad de vapor necesaria se calcula mediante el sistema de control central en función de la temperatura exterior y de las cantidades de residuos y de diluyente y se suministra automáticamente. Es un sistema muy flexible y eficaz. El vapor es suministrado por una caldera que funciona con una pequeña parte del biogás obtenido. Está prevista una alimentación con gasoil para los periodos de arranque y de parada, que permiten el calentamiento independientemente de la producción de biogás. La mezcla enérgica de los productos antes de su entrada en el digestor se asegura con el amasado, que como se ha visto en el apartado de biometanización, es primordial para el buen desarrollo de los procesos biológicos. Una parte de las materias fermentadas extraídas se añade igualmente a la mezcla con el fin de

favorecer su homogeneización y su

bombeo. La homogeneización de estos tres productos se realiza en un mezclador constituido por dos tornillos de ejes paralelos que, giran en sentido inverso, obteniendo una mezcla muy íntima. El dango obtenido se bombea hacia los digestores. Una tolva situada por encima del mezclador permite que el caudal suministrado sea continuo. La última parte del mezclador, un tornillo de paso fijo, sirve para cebar la bomba de alimentación. 1.1.5.2.3.3

Alimentación de los digestores

La mezcla proveniente del mezclador se inyecta en los digestores mediante una bomba de pistón muy robusta. Las tuberías de alimentación, de acero al carbono, están aisladas térmicamente y preparadas para resistir la erosión. La actividad de los microorganismos no se detiene con la parada de la alimentación: la biometanización no es instantánea y la digestión prosigue

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

35

durante varios días después de una introducción de residuos en el digestor. El fenómeno biológico se desarrolla de forma continua. La alimentación se produce bajo supervisión humana y de forma no continua durante las horas de trabajo. Esto no hace bajar el rendimiento del proceso. Asimismo, la operación de extracción de materiales es también primordial para el buen funcionamiento y seguridad de la planta y se realiza bajo las mismas condiciones que la alimentación. Todo ello garantiza una cantidad prácticamente constante de materia en fermentación dentro del digestor. 1.1.5.2.4 Características del proceso de biometanización 1.1.5.2.4.1

Procedimiento mono-etapa sin fermentación previa

La biometanización pone en juego varias reacciones microbianas sucesivas que requieren un medio exento de oxígeno para obtener un rendimiento óptimo. Por lo tanto, y para mantener las condiciones anaerobias la totalidad del proceso puede realizarse en un solo volumen. Las ventajas frente a un proceso multi-etapa: •

En los procesos multi-etapa, una parte de la materia orgánica se consume necesariamente durante la prefermentación, antes de la biometanización. Existe una pérdida de parte del potencial de producción de biogás.

•

Esta prefermentación genera ácidos orgánicos, responsables de los malos olores, que se produciría fuera del digestor. En el caso monoetapa la materia orgánica se alimenta directamente al digestor, perfectamente estanco, sin prefermentación.

•

Pero la mayor ventaja es la sencillez del proceso, al reducir al mínimo las transferencias mecánicas. La producción de biogás es al menos la misma que en otros procesos más complejos.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

1.1.5.2.4.2

36

Procedimiento con una elevada concentración en materia seca

El contenido de materia seca es, como se ha visto anteriormente, del 30% aproximadamente. De esta forma se limitan las cantidades de agua de proceso a manipular y a calentar lo cual tiene por efecto, un ahorro de energía y una explotación simplificada. Se evita la decantación de las partículas pesadas porque el medio es más viscoso y más denso. En cambio, la concentración elevada de materia seca en el reactor, implica un sistema de homogeneización así como un sistema de desgasificación de las materias adaptadas a esta exigencia. 1.1.5.2.4.3

Digestores cilíndricos verticales: extracción por gravedad

El dispositivo de deshidratación del material digerido formado por prensas de tornillo, necesita tener al menos 70 a 80 kPa de presión en su entrada para su funcionamiento satisfactorio. La presión estática siempre será suficiente para alimentar la prensa por gravedad de manera regular. Solamente una válvula de aislamiento separa el digestor de la prensa. 1.1.5.2.4.4

Procedimiento tipo pistón

El digestor es cilíndrico vertical pero con un recorrido del material tipo pistón horizontal. Posee una pared mediana vertical sobre los 2/3 de su diámetro. Los orificios de introducción y de extracción del material están situados en la parte inferior del digestor, a uno y otro lado de esta pared. Esta pared obliga al material en fermentación a efectuar un recorrido circular para rodearla, de manera que los residuos introducidos un día concreto sólo pueden ser extraídos tras haber recorrido toda la superficie del digestor. Esta geometría particular garantiza un tiempo de estancia mínimo de los residuos en el fermentador. Éste es un aspecto fundamental para la higienización homogeneidad del resto digerido.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

1.1.5.2.4.5

37

Sistema de agitación neumática

Para asegurar un rendimiento óptimo de la degradación durante su estancia en el digestor, las materias deben ser homogeneizadas. El medio de fermentación resulta ser particularmente abrasivo debido a su contenido en elementos inertes finos y por tanto un sistema mecánico de mezcla de este medio estaría sometido a unas exigencias de desgaste importantes. El sistema de agitación neumática consiste en inyectar biogás bajo presión en la base del reactor, a través de inyectores. Los inyectores estarán repartidos en la base del fermentador en diez sectores de 40 inyectores cada uno. Las secuencias de agitación se realizan cada 5 minutos aproximadamente. La presión del biogás es de 8 bares. Cada agitación unitaria desarrolla una energía que corresponde a la de una masa de 50 t que cae desde el nivel de llenado, por lo tanto la materia en fermentación está perfecta y regularmente homogeneizada. El biogás utilizado para la agitación se recircula en circuito cerrado. Esto presenta una ventaja decisiva frente a cualquier sistema de mezcla mecánica al no tener que abrir el reactor por mantenimiento en ningún momento. 1.1.5.2.4.6

Descripción técnica de los digestores

Se han considerado 3 digestores de 3000 m3 útiles cada uno. Los digestores son tanques cilíndricos de hormigó6n pretensado, con un diámetro interior de 16 m y una altura de aproximadamente 20 m. La obra está cimentada sobre una solera general de hormigón, que se dimensionará limitando las presiones en los aceros para minimizar la abertura de fisuras. Las características del hormigón empleado en la construcción de los digestores son:

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta •

Hormigón tipo: HA-40

•

Consistencia fluida, medida por asiento del cono Abrams.

•

Calibre de gránulo grueso Dmax = 20 mm.

•

Cemento tipo IV/A 32,5/SR.

38

La parte superior interna, expuesta a la atmósfera gaseosa, está protegida del ácido susceptible de formarse a partir del H2S y del vapor de agua, mediante un revestimiento Epoxy de tipo Inertol Poxitar, aplicado en 3 capas. La parte baja, en contacto con la materia en fermentación, no necesita revestimiento porque el poder tampón, generado por las biotransformaciones, neutraliza los ácidos y mantiene un pH relativamente elevado (~ 7). El digestor comprende una cubierta y una pared interna de hormigón armado. La pared interna no es solidaria con la pared periférica. Está dimensionada teniendo en cuenta la presión de gas que se ejerce durante la inyección de gas por un solo lado de la pared. La cubierta está equipada, como seguridad, con una T de acero inoxidable que comprende un disco de ruptura en cada brazo. El disco de ruptura está calculado para una sobrepresión de 18 a 22 kPa. El fondo del digestor es una losa de hormigón armado apoyada en un anillo periférico y en los muretes interiores. Está perforada con 400 agujeros en los cuales están empotrados los inyectores de gas. Está dimensionada para una carga que representa el peso de las materias y la sobrepresión ejercida durante la inyección de gas. El silo está aislado mediante una envoltura metálica de capa sencilla y lana de vidrio. La techumbre está compuesta de una estanqueidad con protección pesada y de aislamiento mediante placas de lana mineral. Las escaleras y pasarelas estarán galvanizadas. Los picajes se realizan en inox. La parte inferior de cada digestor esta constituida por un vacío técnico. En

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

39

el techo de este vacío técnico se encuentra la red de agitación y los inytectores de gas. Los digestores están aislados térmicamente mediante un sistema de aislamiento de 7.5 cm. de espesor protegido por una envoltura externa. La pérdida característica es de 0.5W/cm2. 1.1.5.2.4.7

Control de la digestión

Las medidas de control y análisis para el buen funcionamiento del proceso son: •

Las cantidades de residuos introducidas en el digestor medidas de forma continua por el sistema de pesaje integrado en la cinta transportadora.

•

La producción de biogás medida de forma continua por un caudalímetro de presión diferencial.

•

La composición del biogás (contenido de CH4 y de CO2) medida cada hora por un analizador infrarrojo.

•

La temperatura en la entrada y en el digestor.

•

El pH medido con un electrodo combinado específico de tipo industrial.

•

La acidez volátil y el poder tampón, medidos por un método acidométrico muy sencillo.

Los análisis fisico-químicos se realizan manualmente sobre la fase líquida de las materias fermentadas (los líquidos que salen de las prensas) y esto por dos motivos: •

Sólo conciernen elementos solubles, que se encuentran en fase líquida.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta •

40

Para que el muestreo sea representativo debe de ser tomado en un medio homogéneo, lo cual no es el caso a nivel microscópico de las materias totales en fermentación.

1.1.5.2.4.8

Parámetros de funcionamiento y dimensionamiento

Los digestores están diseñados para tratar una cantidad definida de materia orgánica biodegradable: un caudal semanal medio de 3540 t/sem de residuos procedentes de la zona de pretratamiento mecánico previa a la metanización, es decir, una caudal equivalente a 184.000 t/año. El volumen total calculado de los digestores es de 3400 m3 cada uno, unos 3000 m3 de volumen útil y la carga volumétrica orgánica máxima resultante en los digestores es de 11,5 kg de materia volátil (MSV)/m3 de volumen por día. El tiempo de permanencia correspondiente es de 10 días, elevados debido a la elevada concentración de materia seca en los digestores. La temperatura de fermentación es de 55 ºC, una fermentación mesófila. Los rendimientos medios esperados y garantizados son los siguientes:

Figura 4: Rendimiento de biogás en función del tiempo de residencia [RODM05]

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

41

1.1.5.2.5 Extracción y deshidratación de los residuos digeridos 1.1.5.2.5.1

Extracción de la materia digerida

El concepto de digestor vertical permite una extracción por gravedad. La pared periférica de cada digestor está perforada en la parte baja con 2 salidas, ambas con un diámetro de 400 mm. y equipadas con válvulas de aislamiento. Debido a la presión estática, la materia digerida se vierte en un colector con 2 salidas: una hacia los equipamientos de prensado y la otra hacia la bomba de recirculación de las materias fermentadas. El vertido por gravedad permite obtener un caudal regular y sin interrupciones y una presión en la entrada del sistema de prensado. 1.1.5.2.5.2

Prensado de las materias digeridas

Las prensas utilizadas para deshidratar el material digerido son prensas de tornillo y generan: •

Un subproducto de aspecto sólido cuyo contenido en materia seca está aproximadamente entre 50-55% con el tipo de producto tratado.

•

Un subproducto de aspecto líquido cuyo contenido en materia seca está aproximadamente entre el 13-17% con el tipo de producto tratado.

Las prensas se componen de: •

Una jaula de acero fundido de características mecánicas elevadas que recibe unas guarniciones constituidas por chapas de medio cilindro perforadas.

•

Un chasis realizado en mecano-soldadura a partir de chapas plegadas de acero de gran espesor. Los líquidos extraídos son colectados en la parte inferior del chasis, construida en forma independiente.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta •

42

Un árbol y tres tornillos realizados en versión blindada mediante metal de aportación.

1.1.5.2.5.3

Clarificación de los efluentes líquidos

Los efluentes líquidos se almacenan en un cubeto intermedio en el macizo general que soporta los equipos de deshidratación. A continuación, se envían a los equipamientos de clarificación mediante bombas volumétricas que garantizan un caudal perfectamente regular. Los efluentes líquidos extraídos de las prensas se clarifican posteriormente: en el hidrociclón en primera fase y posteriormente en dos etapas de centrifugación sucesivas. El líquido extraído de las prensas contiene todavía partículas abrasivas, tales como arena o vidrio triturado, las cuales limitarían la duración de vida de la centrífuga. Para evitarlo, se intercala antes de la centrífuga un equipamiento constituido por un tamiz y un hidrociclón. En la salida de la primera centrifugación se obtienen dos productos: •

Un líquido cuyo contenido en materia seca es del orden del 6,5%.

•

Un fango sólido, cuyo contenido en materia seca es del orden del 35%. Este producto será recuperado y expedido sobre un transportador hacia la zona de preparación para compostaje.

Una parte de las aguas clarificadas es necesaria para la dilución de los residuos introducidos en el digestor. El excedente hídrico se almacena en un cubeto y previo paso por una segunda centrifugación podrá ser utilizado para humidificar el material en el compostaje aerobio o será enviado a planta de tratamiento de aguas de proceso. En la salida de la segunda centrifugación se obtienen dos productos: •

Un líquido cuyo contenido en materia seca es del orden del 2,4 %.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta •

43

Un fango sólido, cuyo contenido en materia seca es del orden del 26 %. Este producto será recuperado y expedido sobre un transportador hacia la unidad de compostaje.

El material enviado a la unidad de compostaje aerobio es el digerido prensado, el resto sólido del hidrociclón y el resto sólido de las centrífugas. Dicho material tiene un contenido medio en materia seca del orden del 45 %. 1.1.5.2.6 Producción y utilización del biogás El biogás es recogido en la parte superior de los digestores y conducido al gasómetro o a su depuración en la planta de tratamiento del biogás. Los condensados de agua que se forman se recuperan en un depósito con vaciado automático. 1.1.5.2.6.1

Composición del biogás

•

CH4:

≈ media 55% - valores entre 45-65%.

•

CO2:

≈ media 45% - valores entre 35-55%.

•

H2S:

media 2500 ppm – valores entre 600 y 3500 ppm.

•

H2:

< 0,5%.

•

Vapor de agua: ≈ 45g/Nm3 (gas saturado de agua).

1.1.5.2.6.2

Circuito de agitación

El biogás a baja presión es comprimido hasta 9 bares mediante 3 compresores e impulsado al tanque de biogás de agitación. Cuando la presión ha alcanzado un valor de consigna, una de las 10 válvulas automáticas del circuito de agitación situada debajo de los digestores, se abre y tras unos segundos, la presión del depósito desciende bruscamente hasta un valor de consigna bajo, provocando el cierre de la válvula automática.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

44

La abertura programada de la válvula libera de esta forma el equivalente de 40 Nm3 de biogás en la materia del digestor, que contribuyen así a su agitación. Los compresores funcionan de forma continua y la secuencia de agitación prosigue automática e indefinidamente. 1.1.5.2.6.3

Almacenamiento del biogás

Además del volumen libre por encima del material en el interior de cada digestor, se ha previsto un pulmón de biogás con una capacidad suplementaria de 570 m3, para permitir una mejor adaptación del caudal de producción de utilización. Este volumen tampón está constituido por una membrana esférica flexible de material sintético que trabaja a baja presión. La membrana queda encerrada en una construcción metálica cilíndrica. Esta permite: •

Limitar y contener una eventual fuga de biogás en la membrana flexible.

•

Protección contra choques accidentales (por ejemplo, de vehículos).

En caso de fuga, para evitar y limitar los inconvenientes se prevee: •

Supervisión permanente para detectar posibles fugas de biogás en el interior del edificio que protege la membrana flexible. En caso de detectar una fuga, el depósito de gas se aísla automáticamente del resto de la red mediante el cierre de una válvula de seguridad.

•

En caso de que la membrana flexible quede fuera de servicio, la regulación de la potencia de los módulos motogeneradores se hace en función del biogás en el espacio muerto por encima del material del digestor. El cambio de modo de regulación se hace automáticamente y sin problema, puesto que la instalación se ha previsto para funcionar incluso con la membrana flexible desconectada.

•

El edificio metálico constituye una “segunda piel” que limita la difusión del biogás en caso de incidencia.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

1.1.5.2.6.4

45

Seguridad

Está previsto quemar el biogás en una antorcha en los casos siguientes: •

Puesta en operación de la instalación previa a la fase de producción estable (bajo contenido en CH4).

•

Puesta en seguridad de la instalación de gas y producción eléctrica por detección de una fuga de gas o un conato de incendio.

•

Indisponibilidad de la red eléctrica que permita exportar el excedente de energía eléctrica producida hacia el exterior.

Se ha previsto una antorcha baja, que presenta las siguientes ventajas respecto a las antorchas convencionales: •

Gran estabilidad de la llama y de la temperatura, con un mínimo de 850 ºC.

•

Reducción de ruido.

•

Reducción de la radiación y llama menos visible.

1.1.5.2.7 Ventilación y tratamiento de olores Los olores en el interior de la planta de metanización proceden de los fangos de la metanización, los cuales al despresurizarse en los diferentes equipos de tratamiento (prensas de tornillo, amasado,…) se liberan de los gases disueltos. Por regla general, las medidas a adoptar consisten en limitar la propagación en un edificio cerrado mediante el mantenimiento de éste en depresión y mediante la expulsión del aire sobre un biofiltro. En algunos otros casos, los puntos donde se producen los olores están cerrados, como es el caso de los cubetos de líquido, la prensa o el transportador de resto digerido, que van completamente encapsulados.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

46

La red de extracción debe recuperar el aire viciado en los puntos potencialmente emisores de olores, a saber: •

El mezclador (mezcla de residuos y fangos digeridos).

•

Las prensas de tornillo (desgasificación de fangos bajo presión).

•

Los cubetos de almacenamiento de líquidos.

Deben preverse 7 tomas de aire sobre equipamientos y 3 tomas de aire sobre cubetos, con un caudal total estimado de extracción de 3 veces del volumen del edificio de metanización. Todo esto asegura una correcta desodorización de la planta de metanización. 1.1.5.2.8 Sistema de control y supervisión Se recomienda un sistema de supervisión y control para la unidad de metanización. El sistema se compone de varios niveles: •

Nivel de captadores instalados en las unidades. Este nivel trata las informaciones digitales provenientes de los equipos o dirigidas a los equipos. El estándar utilizado para las informaciones analógicas es un sistema de dos hilos con corriente restringida a 4/20 mA.

•

Nivel intermedio entre los captadores y el puesto central de supervisión, constituido por autómatas programables industriales (un autómata por función, no uno por equipo). Este sistema es capaz de asegurar correctamente la continuidad de la explotación y todas las funciones de seguridad, incluso en caso de parada del sistema de supervisión.

•

Nivel puesto central de supervisión en la sala de control de la unidad de metanización. Está constituido por un microordenador conectado con los autómatas mediante red. Los datos intercambiados entre los

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

47

dos niveles son actualizados al menos cada dos segundos. A partir de este nivel, es posible leer y registrar todas las magnitudes provenientes de la planta, así como dar órdenes de arranque/parada de las secuencias automáticas (alimentación, extracción, agitación, calentamiento...) o cambiar las condiciones de funcionamiento (temperatura de los líquidos, ratio de disolución,...).

A nivel de los autómatas, el sistema instalado asegura todas las funciones de control, mando, regulación y de seguridad de la planta. Este funcionamiento se desarrolla incluso en ausencia del nivel superior. A nivel del puesto central de supervisión de la unidad de metanización, el sistema instalado ayuda al seguimiento de la explotación con tratamiento de alarmas, sinópticos en color, estado de las magnitudes medidas. Las alarmas y las magnitudes pueden editarse en impresoras o por pantalla a partir de una fecha dada por el operario. El sistema permite también editar todos los días las informaciones relativas a los flujos (de materia, de energía, etc.) tratadas durante la jornada. Las mismas informaciones pueden igualmente agruparse por semanas o meses. El sistema permite a partir de informaciones de puesta en servicio y de parada de máquinas, calcular el tiempo de funcionamiento y utilizar estos valores para asegurar el mantenimiento preventivo de los equipos. El sistema permite finalmente almacenar toda la información importante durante períodos prolongados (al menos 1 año). 1.1.5.2.8.1 •

SEGURIDAD

Seguridad contra incendios:

El edificio de proceso deberá equiparse con detectores de incendio, que mediante alarma sonora permiten avisar inmediatamente al personal.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

48

El sistema de vías de circulación debe permitir a los servicios de socorro acceder a cualquier punto de los edificios. Los medios de lucha contra incendios estarán compuestos por extintores de CO2, de polvo o de agua presurizada según los locales, así como bocas de incendio equipadas en los edificios importantes. Todos estos medios están señalizados adecuadamente en el lugar correspondiente. •

Seguridad contra fuga de gas:

Puesto que la planta produce gas compuesto en gran medida por metano, existe potencialmente riesgo de explosión. Por ello se han definido zonas alrededor del volumen de los digestores, alrededor del tanque de biogás a presión, en el vacío técnico bajo los digestores y en el local que alberga los compresores de biogás. En estas zonas, el material eléctrico está adaptado a este riesgo. Los muros del local de compresores son clasificados cortafuegos 2 horas y las puertas parallamas. Se instalarán detectores de biogás en las zonas donde puedan producirse fugas. La detección activa una prealarma y advierte al personal en caso de nivel alto de fuga. La detección detiene el funcionamiento de los compresores y de las soplantes de biogás, y pone la instalación en seguridad (evacuación por la antorcha). •

Seguridad de las personas:

Por el hecho de que accidentalmente pueda detectarse gas, el personal debe respetar estrictamente las consignas (prohibición de fumar, accesos limitados y reglamentados a ciertas secciones) y debe disponer de respiradores autónomos en caso de accidente y detección de gas.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

49

Todas las máquinas rotativas están equipadas con sistemas de parada de emergencia, por seta de emergencia o cable. El acceso a los equipos para las labores de mantenimiento y verificación se verá facilitado por el empleo de suelo antideslizante y escaleras de seguridad. a) Unidad de metanización (zona de equipamientos) •

Posible peligro: o Incendio de cintas transportadoras por gripado de paliers. o Incendio de motores eléctricos defectuosos o por sobrecarga. o Emisión de biogás a partir de los cubetos de almacenamiento de líquidos de prensa.

•

Captadores: o 4 captadores combinados (óptico y térmico) para la detección de humo y la detección de temperatura a nivel del techo.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

•

50

Funciones: o Activación de la alarma de incendio o de la alarma de detección de gas. o Apertura en cubierta de los conductos para evacuación de humos (automáticamente por motor eléctrico o por cartucho de CO2). o Parada de emergencia de los equipos eléctricos en caso de alarma de detección de gas.

b) Digestores y equipamiento de biogás •

Posible peligro: Emisión de biogás y riesgo de explosión en: o El vacío técnico bajo los digestores. o La parte alta de los digestores en caso de rotura de los discos de rotura. o El tanque de almacenamiento de biogás a presión (disfunción del sistema de evacuación de condensados). o Compresores de biogás (fuga por defecto en estanqueidad). o Gasómetro: fuga a nivel de la membrana flexible.

•

Captadores: o 4 detectores de CH4 en vacío técnico del digestores, fijados en el techo del vacío técnico. o 2

detectores

de

CH4

entre la

membrana

flexible

almacenamiento de biogás y el edificio que la alberga.

de

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

51

o 2 detectores de CH4 en el local donde se alojan los compresores. o 1 detector de CH4 en la sala donde se aloja la caldera de vapor. •

Funciones: o Activación de la alarma de detección de gas. o Parada de los compresores de biogás. o Cierre de las válvulas del gasómetro a la entrada y la salida.

c) Procedimiento en paradas e incidentes en las líneas de tratamiento Las paradas de las líneas de tratamiento pueden producirse bien por detección de un valor anormal en un captador, bien por la pulsación de la parada de emergencia, presente en todos los equipos, por parte de un operario. En cualquier caso, el sistema de supervisión indica el tipo de anomalía y su origen, lo que permite al operario analizar el fallo. Tras haber resuelto el incidente, o al liberar el pulsador de emergencia, se procede a reiniciar el modo de operación bajo el control del supervisor. d) Dispositivo de supervisión y de seguridad de la planta La supervisión de la planta se realiza a varios niveles: Proceso: el conjunto de parámetros se controla en continuo por el sistema de supervisión. En caso de incidente, el operador es inmediatamente avisado por una alarma sonora y a la vez visible en pantalla. El domingo, en ausencia del operador, si ocurre alguna anomalía, el sistema se pone en seguridad y el personal de retén es avisado automáticamente vía módem. Seguridad contra incendio y contra fuga de gas: se aplica el mismo principio que para las emergencias en proceso, con aviso al operador o al personal de retén. En caso de detección de fallo en una unidad, todos los equipos de la unidad se detienen, así como las dos unidades directamente ligadas a la unidad

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

52

en que se produce el fallo. En el caso particular de detección de incendio, se activa un procedimiento para vaciar lo más rápidamente posible el gasómetro a través de la antorcha.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

1.1.5.3

53

TRATAMIENTO Y DEPURACIÓN DEL BIOGÁS

1.1.5.3.1 Introducción El objetivo de esta instalación es que el biogás proveniente de la biometanización sea tratado para que, después de pasar el proceso, esté en condiciones de ser inyectado en la red de gas natural. Para este fin se exigen unas concentraciones de metano del 97% como mínimo y el biogás procedente de la biometanización contiene normalmente de un 30 a un 50% de dióxido de carbono. Las funciones principales de esta instalación son la desulfuración, deshidratación, elevación de presión y aumento del contenido de metano. La capacidad de tratamiento será de 6000 m3/hora de biogás, con capacidad para admitir ampliaciones en el proceso de biometanización o para recibir biogás de alguna planta cercana. Las características previstas del biogás que llega a la planta de tratamiento de biogás son:

BIOGÁS Volumen

m3/h

6.000

Metano (CH4)

% CH4

50

H2S

ppm

500

Presión

barg

0,15

Tabla 5: Características entrantes del biogás

El gas saliente deberá salir en las condiciones de presión fijadas por ENAGAS y con unas características de pureza que son las establecidas por la normativa de EASEEgas adjuntada en los anexos.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

Figura 5: Requisitos del gas para ser comercializado [EASE05]

54

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

55

Las características del gas resultante del proceso de depuración del biogás son:

GAS RESULTANTE Pureza

% CH4

97

Caudal medio de gas garantizado (*)

m3/h

3.010

H2S

ppm

< 20

ºC

- 40 atm

barg

72

Punto de rocío Presión

Tabla 6: Características del gas resultante. (*) con 6.000 m3/h de biogás

Las instalaciones se han diseñado considerando: •

Temperatura exterior: -6ºC – 40ºC.

•

Zona sísmica I.

•

Velocidades del viento hasta 130 km/h como máximo.

Las instalaciones están diseñadas por lo tanto para una implantación exterior, a pesar de lo cual se proyecta instalarla bajo techo, para proteger los componentes frente a contactos directos con lluvia, nieve y rayos solares. Para elevar el contenido (enriquecimiento) de metano hay diversos métodos: lavado de gas, método de membrana y el llamado “instalación de absorción por variación de presión” o PSA (Presión Swing Absorption). El método empleado en el presente proyecto es una instalación PSA cuyo núcleo lo forman las válvulas rotativas, gracias a las cuales se pueden reducir considerablemente los intervalos de tiempo. Con este método las instalaciones son más pequeñas, los costes más bajos y la disponibilidad mas alta que en los otros métodos. Como

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

56

muestra de la alta calidad y fiabilidad de este sistema decir que en los últimos seis años se han vendido 40 instalaciones en el mundo con esta tecnología. La desulfuración se realiza con el sistema LO CAT, que posee alta fiabilidad, eficiencia, economía y cuidado del medio ambiente. Este sistema es utilizado en más de 160 grandes plantas de todo el mundo. 1.1.5.3.2 Desulfuración El proceso de desulfuración LO CAT es un método de desulfuración económico y cuidadoso con el medio ambiente. El proceso LO CAT es un sistema patentado, de lavado húmedo, que utiliza una solución de hierro para convertir el H2S en inocuo, sulfuro básico. No utiliza productos químicos tóxicos y no produce subproductos de deshechos peligrosos El catalizador respetuoso con el medio ambiente se puede adquirir fácilmente y se regenera continuamente con el proceso, con ello se utiliza menos catalizador y, por tanto, menos gastos. Según la Enviromental Protection Agency el nivel de esta tecnología ha alcanzado un control máximo. La eliminación de H2S y su conversión en sulfuro sólido tiene lugar en el vaso del absorbente. La solución reducida del catalizador es llevada al vaso del oxidante y regenerada en contacto con el aire. 1.1.5.3.3 Deshidratación y compresión Después de la desulfuración se enfría el gas hasta 8 ºC aproximadamente para una deshidratación y bajada del punto de rocío, se extrae el condensado y después se vuelve a calentar hasta los 45 ºC. A continuación se comprime el gas a 17,5 barg y se calienta con ello. Este gas caliente se utiliza en un ciclo de recuperación para el calentamiento anteriormente mencionado del biogás entrante, ahorrándose una fuente de calor externa.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

57

A continuación se lleva el gas a la primera etapa de la instalación PSA. Los gases de escape se comprimen de nuevo a 17,5 barg y se llevan a la segunda instalación PSA. A continuación se describe el proceso PSA con el que se obtiene el 97% de riqueza en metano. 1.1.5.3.4 Enriquecimiento de metano: instalación PSA 1.1.5.3.4.1

El principio PSA

En el principio PSA se aprovecha la absorción preferente de CO2, frente a la de metano en un filtro molecular de carbono. Las bases para ello residen por un lado en el diferente tamaño molecular y por otro en una mejor absorción física del CO2. El proceso trabaja en dos fases con distinto nivel de presión. La fase de absorción tiene lugar con alta presión. Con ello aumenta la presión parcial del CO2, lo que tiene como consecuencia una elevada absorción de estas moléculas. En la fase de regeneración se libera y expulsa el CO2 almacenado.

Figura 6: Representación esquemática del principio PSA [RODM05]

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

1.1.5.3.4.2

58

Tecnología empleada

El principio PSA se utiliza también para la obtención de hidrógeno. Como proceso modelo para la obtención de energía en pilas de combustible tuvo un nuevo significado la obtención de hidrógeno y con ello el proceso PSA. El proceso tradicional obtenía en verdad buenos resultados, pero con altos costes. Otra desventaja es la gran necesidad de espacio. La red de válvulas magnéticas de los sistemas PSA tradicionales unido con el tiempo mínimo de contacto necesario condicionaba unos intervalos de tiempo de 10 minutos aproximadamente entre cada uno de los ciclos de producción y regeneración. Esto exigía grandes depósitos y, por lo tanto, grandes costes. Basado en el principio PSA tradicional, se ha desarrollado una nueva tecnología de válvulas rotativas (una o dos) que sustituyen la red de válvulas y proporcionan unas conmutaciones sencillas y sobre todo continua. El intervalo de tiempo se reduce a un minuto aproximadamente y, por lo tanto, los depósitos se pueden redimensionar. La instalación PSA funciona controlada en presión. El control de las válvulas rotativas se produce mediante un variador de frecuencia. La planta se ha diseñado para funcionar continuamente y sin vigilancia. El caudal de salida de gas puede variar en función de la producción de biogás. El medio utilizado para el método PSA se regenera en sí mismo y con un manejo responsable no es necesario cambiarlo. Simplificando, esta tecnología significa: •

Intervalo de tiempo corto

•

Depósitos pequeños

•

Fabricación robusta

•

Alto grado de pureza

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta •

Bajos costes

•

Mecánica muy sencilla

•

Alta disponibilidad

•

Absorbente auto-regenerativo

•

Bajos costes de mantenimiento

59

Los datos importantes del proceso y de las instalaciones son: Biogás Caudal

m3/h

6.000

%

50

ppm

500

Oxígeno O2

%

0,1

Nitrógeno N2

%

0,2

Amoniaco NH3

mg/m3

1,,2

Siloxanos

mg/m3

< 10

°C

30 ….. 50

mbar

150

%

100

Contenido en metano Sulfuro de hidrógeno H2S

Temperatura Presión Humedad relativa

Tabla 7: Características del biogás entrante en las instalaciones

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

60

Gas resultante Contenido en metano Sulfuro de hidrógeno H2S Volumen (caudal medio de gas resultante)

%

97 %

ppm

< 20 3.010

Nm3/h

3 (con 6.000 m /h Biogás)

Presión Punto de rocío

barg

72

°C

-40 atm.

Tabla 8: Características del gas resultante

Desulfuración Tipo

LO CAT

Sistema

Lavado húmedo, redox liquido Tabla 9: Características de la desulfuración

Refrigeración/ Refrigerador de retorno Temperatura de salida

°C

Tipo

8 Agua / Gas

Material

V4 Tabla 10: Características de la refrigeración

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

61

Intercambiador de calor Elevación de temperatura

delta °C

Tipo

+37 Gas / Gas

Material

V4

Tabla 11: Características del calentamiento (intercambiador de calor)

Elevación de presión 1 Presión de entrada

mbarg

0 - … – 100

Presión de salida

barg

17,5

Flujo volumétrico

m3/h

6.000

Tipo

émbolo Tabla 12: Características de la 1ª elevación de presión

Elevación de presión 2 Presión de entrada

mbarg

500

Presión de salida

barg

17,5

Flujo volumétrico

m3/h

3.250

Tipo

émbolo Tabla 13: Características de la 2ª elevación de presión

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

62

Instalación PSA 9 lechos PSA con válvulas rotativas manual

Regulación de volumen de CH4

(automático opcional)

Ciclo PSA

normalmente 1 minuto

Protección de sobrepresión Disponibilidad Código

Vida útil

Sí %

< 1 % de caídas IEC, PED, ATEX, EMC, CE mínimo 6.000.000 ciclos PSA

Tabla 14: Características de la instalación PSA

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

1.1.5.4

63

PREPARACIÓN PARA COMPOSTAJE

1.1.5.4.1 Introducción Una vez deshidratado el digesto extraído de los digestores, éste debe ser adecuado para su envío hasta la planta de compostaje, donde se convertirá en compost. Para que se adecuado para su envío es necesario añadir material estructurante que, en este caso, estará compuesto por restos de poda triturados. Este material, llega a la planta en trozos de gran tamaño que deben ser triturados para lo cual, se ha previsto la instalación de un triturador específico (desfibradora) para este tipo de material. Las principales funciones del material estructurante son: •

Disminuir la densidad de los restos orgánicos creando huecos que favorecen la aireación del proceso de compostaje.

•

Disminuir la humedad del material compostable a rangos del 50-60% creando las condiciones adecuadas para el compostaje.

•

Ajustar la relación C:N a valores entre 20:1 y 25:1 en que se optimiza el proceso de compostaje. Con relaciones más bajas se emite amoniaco y con relaciones más altas se ralentiza el proceso por la falta de nutrientes.

Una vez triturados los restos de poda deben añadirse al digesto para formar una masa uniforme que será enviada a la planta de compostaje. Para conseguir este objetivo se prevé un homogeneizador que mezcle ambos elementos. Gracias a este conjunto desfibradora-homogeneizadora se consigue un material con las condiciones adecuadas para ser enviado a la planta de compostaje, convirtiéndose en un compost de gran calidad.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

64

1.1.5.4.2 Descripción del proceso El material estructurante normalmente viene a ser residuo vegetal triturado procedente de la poda o rechazos gruesos del cribado de afino. La función específica de esta área es la preparación de la mezcla dosificando la fracción verde que actúa como material de estructura. El digesto deshidratado extraído de la metanización es recogido mediante cinta transportadora y alimenta al homogeneizador-mezclador HT-501. La fracción vegetal es alimentada mediante pala cargadora a la desfibradora DF-501, cuya cinta de salida descarga directamente en el homogeneizadormezclador HT-501. Una vez introducidos ambos productos en el homogeneizador-mezclador HT-501, cuya función es homogeneizar la mezcla, son recogidos por la cinta transportadora incluida en el propio homogeneizador –mezclador y, mediante el sistema de cintas transportadoras CT-501, CT-502 y CT-503, se traslada el producto resultante a la zona de recepción previa a los túneles de compostaje.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

1.1.5.5

65

TRATAMIENTO DE LIXIVIADOS Y AGUAS DE PROCESO

1.1.5.5.1 Introducción El procedimiento escogido para el tratamiento de lixiviados y aguas de proceso es el de ósmosis inversa, que es un sistema basado en la tecnología de membranas y tiene como objetivo alcanzar el máximo rendimiento de depuración cumpliendo así los parámetros más restrictivos de vertido vigentes. El diseño se ha realizado a partir de la previsión de caudales y características de los mismos. Se ha escogido el sistema de ósmosis inversa de dos etapas, complementado con un pretratamiento físico-químico previo para la eliminación de la gran cantidad de sólidos en suspensión que se encuentran presentes en el lixiviado. Hay dos tipos de entradas: •

Aguas del proceso de biometanización, canalizadas mediante tuberías al depósito de lixiviados.

•

Red de aguas superficiales procedentes de las distintas plataformas de la línea de biometanización. Esta agua es recogida por los sumideros repartidos por toda la instalación y canalizada por gravedad al depósito de lixiviados.

1.1.5.5.2 Descripción del proceso: ósmosis inversa con módulos DT 1.1.5.5.2.1

La ósmosis

En filtración mediante membranas, gracias a la energía proporcionada en forma de presión a la disolución que debe ser depurada, el agua sin tratar fluye a través de la capa activa de la membrana a alta velocidad y el flujo que se filtra pasa a través de la membrana en dirección perpendicular a la superficie.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

66

En función del poder de corte de la membrana, se puede diferenciar entre ósmosis inversa, nanofiltración, ultrafiltración y microfiltración. Todas estas tecnologías utilizan las diferentes capacidades de difusión para distintos elementos de una disolución. Normalmente, el elemento con un menor peso molecular, por ejemplo, el agua, pasa preferentemente a través de la capa activa de la membrana. La separación mediante membranas es básicamente un proceso físico. Esto significa, que en principio, los componentes de la disolución pueden ser recuperados y reutilizados.

Figura 7: Principio de la filtración por flujo cruzado [RODM05]

En general, la ósmosis inversa se desarrolla en valores entre 10 bar y 60 bar. Existe una tecnología de alta presión que permite alcanzar presiones de operación de hasta 160 bar. La Ósmosis Inversa permite la separación de las sustancias de menor peso molecular y sales inorgánicas. Usando la tecnología de ósmosis inversa, se pueden esperar los siguientes grados de retención:

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

Única etapa RO

Doble etapa RO

96 a 98%

99,5%

98 a 99,5%

99,9%

95%

99,5%

99 a 99,8%

99,9%

Iones monovalentes Iones divalentes N-amoniacal a pH 6,5 Compuestos

67

orgánicos

de alto peso molecular

Tabla 15: Grados de retención de la ósmosis inversa

Por estas razones, la ósmosis inversa ha demostrado su idoneidad en muchos campos de aplicación diferentes, como son: •

Depuración de lixiviados de vertederos.

•

Depuración de aguas residuales industriales, especialmente lixiviados.

•

Aguas de aclarados de procesos y aguas residuales.

•

Desalinización de agua de mar para potabilización.

•

Producción

de

agua

ultrapura

(industria

farmaceútica

o

microelectrónica). •

Concentración de productos, líquidos, zumos…

Además de la ósmosis inversa, existen otros tres tipos de filtración de “flujocruzado” en uso. Éstos están clasificados en función del tamaño de corte de la membrana y de la presión de trabajo: •

Ósmosis Inversa

•

Nanofiltración

•

Ultrafiltración

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta •

68

Microfiltración

Figura 8: Rangos de presión y límites de separación (Cut-Off) de membranas [RODM05]

1.1.5.5.2.2

El módulo DT

El Módulo Disco Tubular (DT) es el producto más avanzado en tecnología de módulos de platos y membranas. Este módulo consiste en un tubo de presión con los discos hidráulicos apilados y sostenidos mediante el apriete del eje central. Las membranas octogonales descansan entre los discos. Éstas están formadas por dos membranas de poliamida, soldadas mediante ultrasonidos, separadas en su interior por una malla drenante que hace de espaciador. Debido a esto, se forman los canales abiertos entre los discos hidráulicos y la superficie exterior de las membranas, por donde el agua de alimentación fluye y se va concentrado, conforme ésta avanza a través de la pila de platos y membranas.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

69

Los canales individuales de cada plato se unen a través de aperturas concéntricas en los platos, de forma que el agua circula de forma radial sobre las membranas, alternativamente desde el interior al exterior y viceversa.

Figura 9: Esquema de flujo en un módulo DT [RODM05]

El permeado (agua depurada) fluye perpendicularmente atravesando la membrana y luego por la capa drenante en el interior de la membrana de doble cara radialmente hacia el eje interior, donde se recoge y se dirige por los canales allí dispuestos entre los platos y el eje de acero hasta las conexiones de salida del módulo. La separación entre el permeado y el agua bruta se mantiene con la ayuda de juntas tóricas entre los platos y la superficie de las membranas. El mantenimiento de este módulo es extremadamente sencillo: Tras liberar al eje del par de apriete, es posible quitar y sacar los discos y las membranas. El poder abrir y cerrar el módulo de una forma no destructiva nos permite operaciones de mantenimiento y reparación del módulo selectivas y de bajo coste.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

70

Gracias a los canales de flujo abierto entre platos y membranas, los líquidos con una carga coloidal u carga orgánica elevada pueden ser tratados sin ningún tipo de problema. Además, los canales abiertos permiten una mayor eficiencia de las limpiezas del módulo. La suciedad indeseada arrancada de la superficie de las membranas por los reactivos de limpieza puede ser evacuada fácilmente del interior del módulo. El ratio superficie de membrana por volumen de módulo es relativamente elevado para un sistema de canal abierto, permitiendo realizar módulos compactos ahorrando espacio en el diseño de la planta. El disco hidráulico trabaja mediante compensación de presiones. Aceros de gran calidad en contacto con el medio permiten una alta resistencia contra la corrosión. Las fuerzas axiales son transmitidas de forma segura por medio del eje central y los platos de cierre finales y las fuerzas radiales se controlan con el tubo de presión. Las membranas están formadas por dos membranas de composite separadas mediante una capa intermedia drenane. Están fabricadas a partir de poliamidas modificadas, mientras que el material drenante es poliéster que, gracias a la técnica de soldadura realizada mediante ultrasonidos, nunca puede entrar en contacto con otros materiales.

Figura 10: Disco y membrana del módulo DT [RODM05]

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

1.1.5.5.2.3

71

Aplicación del sistema DT al proceso de depuración

La tecnología utilizada del módulo DT presenta una ventaja frente a las tecnologías convencionales de ósmosis que la hace utilizable con aguas tan complicadas y cargadas en contaminación como son los lixiviados. Esta ventaja es el canal abierto y la circulación del fluido de forma tangencial sobre la superficie de la membrana. En procesos de membrana, la creación de la denominada segunda capa es inevitable (residuo depositado sobre la superficie de la membrana), pero con los sistemas de filtración dinámica con flujo tangencial se minimiza la formación de esta segunda capa impidiendo su crecimiento desmesurado, como sucede con los sistemas convencionales (flujo perpendicular a la superficie de membrana). De esta forma, se ahorra energía eléctrica, ya que el sistema necesita incrementar la presión con tal de seguir ofreciendo el mismo caudal y contrarrestar esta capa. El módulo DT incorpora además otros elementos para seguir reduciendo la formación de esta segunda capa: Tal como se ha visto, la circulación del lixiviado se produce entre el disco hidráulico y la superficie de la membrana. Los discos hidráulicos de material plástico incorporan una serie de prominencias que actúan como promotores de turbulencia, de forma que se crea una circulación del fluido en régimen de turbulencia que reduce la deposición de elementos contaminantes sobre la superficie de la membrana. A pesar de todos estos elementos protectores, la suciedad en las membranas es inevitable. Para resolver este problema es totalmente imprescindible que las membranas se puedan limpiar. Y aquí es donde reside una de les principales virtudes de la tecnología empleada: la aplicación de membrana de canal abierto, que permite la limpieza total de la membrana y la evacuación de la totalidad del residuo de limpieza al exterior del módulo.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

72

Esto, que en principio no parece importante, hace que la ósmosis inversa sea aplicable para un efluente tan cargado como el lixiviado. 1.1.5.5.2.4

Descripción de las partes fundamentales del proceso La planta estará controlada por un sistema PLC basado en unidades AEG Sneider Modicon equipadas con tarjetas de entrada y de salida de señales analógicas y digitales. Mediante los filtro(s) de cartucho FC141, FC142 etc. Las

particulas de 10mm o mayores en tamaño son retenidas en los filtros. Gradualmente los filtros se van obturando, causando un incremento de la caída de presión. Cuando la caída de presión alcanza un valor de 2,5 bar deben ser reemplazados los cartuchos. Si no se realiza, la planta parará automáticamente. En el interior de los módulos DT, el agua bruta es bombeada hasta llegar a la presión de operación, mediante una bomba de desplazamiento positivo. Los discos hidráulicos entre las membranas almohadilladas dirigen el caudal de agua bruta. El permeado se recoge a través de las membranas y entra al canal central, dejando detrás las moléculas contaminantes que no pueden pasar por la membrana. Según va circulando el agua bruta por el interior de los módulos, ésta se vuelve más concentrada según va perdiendo agua a través de la membrana. El agua bruta alimentada finalmente es descargada fuera del módulo como "concentrado" y éste es dirigido a los depósitos-batch de almacenamiento de concentrado.

EI compresor RK suministra el aire necesario para la aireación del filtro de arena.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

73

EI conmutador de presión PS es activado por la presión del agua que se encuentra antes de la bomba de alta presión y desconecta la planta es caso de una alimentación insuficiente (para proteger la bomba en caso de cavitación). Se desactiva cuando la presión cae por debajo de un valor establecido de 1.0 bar. La bomba de alta presión no se pondrá en marcha si este conmutador de presión no está activado. Cuando no está activado se produce una indicación de fallo. Un PS indica la presión presente en la línea de concentrado procedente de los módulos DT que se encuentran en la línea de permeado. Igualmente para la línea de concentrado. Ambos detendrán la planta si la presión excede el máximo establecido. Aun así, se puede evitar perjudicar el módulo en caso de que no se abriera una válvula en la línea de descarga de permeado o en la línea de descarga de concentrado. La bomba de pistón PP es una bomba de desplazamiento positivo. Esta bomba reparte la alimentación a los módulos DT bajo una presión de hasta 65 bar. (Nota: la presión está controlada por VS). La bomba está accionada por una correa desde un motor de tres fases. La presión de alimentación mínima que permite esta bomba es de 0,5 bar. Después de la bomba de pistón PP, hay un amortiguador de vibraciones SP que convierte las fluctuaciones de presión, un hecho común en una bomba de pistón, en presión estable. Está formado por un vaso de presión, separado internamente por un diafragma en dos secciones. La sección más externa está llena de nitrógeno bajo una presión de 30 bar. Los impulsos de los 3 émbolos de la bomba PP son absorbidos por la membrana de gas bajo presión. Es normal observar los movimientos de impulso en el puntero del PI cuando la aguja está muy cerca de alcanzar los 25 a 32 bar, pero debería desaparecer en el próximo impulso de aumento de presión.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

74

La presión en los módulos DT es controlada automáticamente y ajustada mediante la válvula motorizada VS66311, la cual es controlada por el Autómata (PLC). Si la válvula cierra, la presión de trabajo sube. La máxima presión es 60 bar. En general, cuanto mayor es la presión, mayor es la cantidad de permeado que atraviesa las membranas. Esta válvula puede se manejada de forma manual si la tensión falla. Esta válvula nunca debe cerrar completamente durante su operación normal. Si esta válvula cierra completamente se muestra un error de fallo en el panel de control. Las bombas de elevación en serie PK reparten el agua bruta a los módulos de la etapa de lixiviado. Debido a que cada bomba está diseñada para un caudal de alimentación superior al realmente suministrado, cada bomba de elevación absorbe también el agua recibida desde la bomba de pistón, o del bloque de módulos anterior, una parte de este agua ya ha pasado al bloque de módulos que alimenta, lo que significa que una cantidad de concentrado siempre está en circulación. (Recirculación del concentrado). Un hecho que mejora la recuperación de agua pura. 1.1.5.5.3 Criterios de diseño Los caudales de lixiviados tratados por la planta son:

BALANCE DE AGUA

Capacidades (%)

Medias anuales

nominales l/h

m3/día

l/h

m3/día

m3/año

Lixiviado crudo

100

2.917

70,000

2.625

63,0

22.995

Concentrado

30

875

21,00

788

18,90

6.899

Perneado final

70

2.042

49,00

1.838

44,10

16.097

Tabla 16: Balance de agua de la instalación

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

75

Las características medias de los lixiviados entrantes a la instalación son: PARAMETRO

UNIDAD

VALOR

Ud

5-8

Conductividad

µs/cm

30.000

DQO

mg/l

15.000

DBO5

mg/l

5.000

NTK

mg/l

4.000

SS

mg/l

10.000

pH

Tabla 17: Características de los lixiviados entrantes

Siempre y cuando el lixiviado presente la calidad indicada en la tabla anterior las características del afluente tratado obtenido en la instalación son: PARÁMETRO

UNIDAD

VALOR

ud

6-7,5

DQO

ppm O2

< 100

DBO5

ppm O2

< 15

SST

ppm

100.000 U.O. sistemas de eficacia de absorción mínima del 99%. 1.1.5.6.3 Principios de actuación de biofiltros Los biofiltros se han usado como medio de tratar gases con relativa concentración de

compuestos que

producen olores o potencialmente

contaminantes. Los últimos desarrollos de estas instalaciones junto con los ya conseguidos criterios de diseño hacen que este tratamiento sea simple y altamente efectivo (> 99% en supresión de olores). Los materiales usados en los biofiltros suelen ser suelos tratados, compost, arenas, cenizas y mezclas de éstos y otros materiales orgánicos. Cuando los gases contaminados pasan por estos medios se producen simultáneamente dos procesos básicos: absorción y biooxidación. Los gases y partículas que pasan a través del biofiltro son absorbidos por la superficie de las partículas del filtro y/o en la película de humedad que recubre estas partículas. Microorganismos, principalmente bacterias, actinomicetos y hongos se encuentran en el medio filtrante que actúa como suministrador de nutrientes inorgánicos y substrato orgánico, donde los componentes que producen olor son oxidados produciéndose dióxido de carbono, agua y sales minerales. Esta biooxidación produce la regeneración del biofiltro, al quedar de nuevo lugar para nueva absorción de gases. La velocidad de degradación microbiana debe ser mayor a la de absorción de componentes, de modo que existan siempre libres zonas de absorción. Además del proceso biológico, otras reacciones físicas y químicas deben ser consideradas. Estas reacciones pueden ser simples, como la oxidación del ácido sulfhídrico en presencia de materia orgánica, o más complejas, donde intervienen más factores y son favorecidos por diferentes microorganismos.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

92

Con el resultado de los diferentes procesos el medio del filtro puede descomponerse con la acumulación o disminución de diferentes productos que cambian las condiciones del ecosistema, así los materiales minerales se pueden perder por volatilización, o se puede acidificar el medio al tratar SH2. De aquí la importancia de conocer el estado del medio filtrante y su renovación periódica para mantener la capacidad filtrante. Los olores generados por la fermentación de compost son generalmente gases. Los compuestos más característicos que producen olores son compuestos de azufre, amoníaco, sulfhídrico, acetonas, fenoles y tolueno. Se ha demostrado que los biofiltros son efectivos con niveles del 99% en la eliminación de gases como los derivados de amoníaco, ácidos orgánicos, dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno y ácido sulfhídrico. Así, tenemos que para que un biofiltro sea eficaz debe: •

Proveer un buen medio para el desarrollo de los microorganismos.

•

Tener una buena capacidad de absorción.

•

Ser suficientemente poroso para minimizar la pérdida de carga (esta propiedad es contrapuesta a la anterior).

•

La compactación debe ser mínima a lo largo del tiempo, de modo que no cambien las propiedades.

•

Debe ser un medio con propiedades "tampón", para prevenir acidificación, principalmente por la oxidación de sulfuros a sulfatos.

Como propiedades fisico-químicas del medio, tenemos: •

pH entre 7 y 8.

•

Volumen de poros de aire entre 40 y 80%.

•

Contenido de materia orgánica de 35 a 55 %.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta •

Granulometría mayor que 4 mm en al menos 60% en peso.

•

Humedad del 30 al 60%, dependiendo del medio filtrante empleado.

93

Distinguimos los siguientes factores de diseño de los biofiltros: 1. Humedad: Es un factor fundamental que depende de la naturaleza del medio. Un nivel bajo provoca una reducción de la actividad biológica y una transformación de los productos contaminantes en fase gaseosa y su salida fuera del biofiltro. Si el nivel de humedad es alto aparecen zonas en las que las reacciones son anaeróbicas, además de aumentar la pérdida de carga. 2. Capacidad de filtración: Depende del espacio de aire (poros) disponible en el medio y se representa por el tiempo necesario para la absorción de los gases que provocan olor, que está entre los treinta y sesenta segundos (tiempo de retención). 3. Capacidad de eliminación de gases: Depende del medio utilizado, humedad y nivel de nutrientes del mismo. 4. Contenido de oxígeno: El biofiltro debe tener suficiente oxígeno para permitir la oxidación microbiológica de los compuestos que producen olor. Un mínimo de cien partes de oxígeno por cada parte de gas oxidable es necesario, si bien la baja concentración de compuestos que producen olor hace que este factor se cumpla casi siempre. 5. Temperatura: La actividad biológica se multiplica por dos cada incremento de 10º C, hasta un óptimo de 37ºC. Temperaturas más altas pueden provocar la muerte de microorganismos activos. 6. pH: El pH debe mantenerse cerca de 7 (neutro) para optimizar la actividad microbiana. El medio debe tener suficiente capacidad tampón para mantener el pH a pesar de la producción de compuestos ácidos.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

94

7. Pérdida de carga: La porosidad del medio puede cambiar a causa del contenido de humedad, degradación del medio y compactación. La pérdida de carga puede ser muy variable de un medio a otro. 8. Profundidad media: La profundidad del medio del biofiltro tiene que tener en cuenta el tiempo de retención mínimo y la pérdida de carga y minimizar

la

superficie

necesaria.

Se

han

usado

grandes

profundidades para reducir el área necesaria, pero el consiguiente aumento de la velocidad del gas lleva a una pérdida de carga muy grande, con lo que el peligro de “cortocircuito" de gases se incrementa. Se considera óptima una profundidad de 1 a 1,5 metros. 1.1.5.6.4 Ventajas de los biofiltros •

Bajo coste de mantenimiento, ya que no se producen gastos en reactivos, regeneración o reposición de lecho, sistemas de control…

•

Ausencia de sustancias corrosivas, irritantes o tóxicas, lo que disminuye el peligro en el sitio de trabajo y reduce la posibilidad de accidentes.

•

No se generan residuos peligrosos, que conllevarían costes de tratamiento, tramitación y efectos medioambientales.

•

Amplia gama de sustancias retenidas (ácidas, básicas o reductoras) en una única etapa. Incluso las difícilmente tratables por otros medios.

1.1.5.6.5 Inconvenientes de los biofiltros •

Alta demanda de espacio para caudales altos.

•

Necesidad de condiciones biocompatibles del aire a tratar.

•

Necesidad de mantener la temperatura en el rango 10-35ºC. A bajas temperaturas el rendimiento del proceso disminuye ralentizando el mismo y a altas temperaturas los microorganismos del biofiltro mueren.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta •

95

La concentración de los gases a eliminar debe ser lo bastante elevada para poder alimentar a la fauna bacteriana y lo bastante baja para no resultar tóxico para los microorganismos. Tampoco deberían producirse alteraciones rápidas de las concentraciones y composición de los gases.

1.1.5.6.6 Tipos de material de biofiltro A lo largo del tiempo se han desarrollado varios tipos de filtros biológicos que se distinguen entre ellos sobre todo por la naturaleza del lecho biológico. Como mayores subgrupos que pueden distinguir los propios filtros biológicos y los elevadores biológicos. En los filtros el lecho biológico es formado por un soporte fijo con cierto contenido de agua por el cual pasa lentamente la corriente de aire. Como soporte se suelen utilizar materiales orgánicos: compost, humus, corteza de árbol, serrín, brezo, ramos de pino, turba o mezclas de estos materiales. En casos aislados se pueden utilizar también materiales inertes con tierras especiales o piedra pómez. En todos los casos el soporte tiene que cumplir con unos requisitos para poder desarrollar su función. •

Tiene que tener una superficie interna elevada para facilitar la adsorción de las sustancias contaminantes.

•

Tiene

que

ser

resistente

a

los

ataques

biológicos

de

los

microorganismos y a los ataques químicos por parte de la contaminación atmosférica y por parte de los metabolitos. •

Debe tener función de tampón de nutrientes para garantizar un crecimiento continuo de los organismos.

•

Debe actuar como tampón para la humedad para hacer el proceso biológico más resistente frente a fluctuaciones en la humedad ambiental.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta •

96

Tiene que presentar una porosidad apropiada para permitir el paso del agua y el intercambio de sustancias en la fase móvil y el lecho. Material

Características + Bajo coste + Alta disponibilidad

Compost

- Sensible al exceso de agua - Duración limitada - Alta resistencia al aire + Alta disponibilidad + Coste mediano a bajo

Corteza de árbol

+/- Duración mediana - Escaso efecto tampón - Superficie interna relativamente pequeña + Muy baja resistencia + Larga duración +/- Utilizado sobre todo en mezclas con turba

Brezo

+/- Coste medio – alto - Superficie interna muy baja - Escaso efecto tampón - Disponibilidad limitada + Superficie interna muy elevada + Buen efecto tampón

Turba

+ Larga duración + La turba de alta calidad tiene baja resistencia - Elevado coste - Limitada disponibilidad

Tabla 24: Ventajas y desventajas de los diferentes materiales de relleno

Hay varios tipos de relleno que reúnen todos los requisitos en mayor o menor grado. Los materiales más empleados suelen tener mezclas de fibra con

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

97

distintos soportes orgánicos como brezo, abeto o pino, compost y mezclas de compost con material soporte y corteza de árbol. En casos aislados se utilizan también soportes inorgánicos como piedra pómez o arcillas expandidas. El uso de estos últimos suele ser limitado a pesar de su vida útil casi infinita, debido a su reducida función de tampón y reserva de nutrientes. Un factor importante es la resistencia del material al paso del aire, condicionando la velocidad máxima de la corriente y con esto el tamaño del filtro. Además aumenta el consumo de energía con la resistencia. Por lo tanto, es deseable utilizar materiales con baja resistencia para filtros más compactos y menor gasto energético. En la práctica hay desviaciones del comportamiento ideal debido a la variación natural en las características de cada material, a la aplicación de mezclas de diferentes substratos y al proceso de relleno. La tendencia general sigue los valores teóricos pero hay desviaciones importantes debido a las razones mencionadas. Otro distintivo entre los sistemas es el material que se emplea en la construcción del propio filtro. Existen modelos rudimentarios que intentan un diseño sin paredes. El rendimiento de estos sistemas no suele ser satisfactorio ya que la distribución del aire no es uniforme, el material filtrante es repartido por viento y lluvia y los lixiviados corrosivos con un pH hasta aproximadamente 2 salen sin ningún control y pueden dañar otras instalaciones. La ventaja de este tipo "filtros" en su bajo coste. Otro sistema que también se ha intentado ha sido aprovechar contenedores de acero con un relleno de turba. Aunque el rendimiento de depuración del aire de salida puede ser aceptable, la duración del equipo está limitada en pocos años o incluso meses debido al carácter corrosivo del aire de salida y de los lixiviados. La ventaja de este tipo de filtros es el bajo coste inicial y la movilidad de los módulos.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

98

Las tendencias actuales favorecen la construcción en balsas de hormigón en el caso de ser necesarias grandes superficies (ésta es la tecnología escogida para el biofiltro de este proyecto). La vida útil de esta construcción depende en gran medida de la calidad del hormigón y su revestimiento. En este caso se revestirá con epoxi el hormigón como protección contra los ácidos. 1.1.5.6.7 Puesta en marcha y mantenimiento de los filtros biológicos La puesta en marcha es uno de los puntos críticos en la vida de los filtros biológicos. Hay que tener en cuenta que antes de llegar a su pleno rendimiento se debe desarrollar la microfauna en el interior de su lecho que luego va a llevar a cabo la descomposición de las sustancias contaminantes. Este desarrollo puede durar varias semanas, dependiendo de factores como la temperatura, concentración de microorganismos en el material de partida y en el aire aspirado, etc. Se pueden adquirir cultivos de microorganismos para sembrar el lecho con los microbios aptos para funcionar, de forma que se reduciría el tiempo de implantación. Utilizado con sustancias a retener poco comunes. Sin embargo, a veces es más apropiado sembrar con una amplia variedad de microorganismos. Por ejemplo, es posible aplicar agua procedente de la etapa oxidante de una depuradora. De los microorganismos presentes sólo los que se encuentran condiciones óptimas en forma de nutrientes procedentes del aire contaminado se van a multiplicar. De esta forma se desarrolla automáticamente una fauna especializada en la descontaminación de la carga presente en cada foco. Si el filtro biológico se instala en una industria ya existente, se puede sembrar también con tierra procedente de las proximidades del foco de la emisión atmosférica. Esta tierra que ya estaba expuesta durante un período prolongado a las contaminantes suele contener los microorganismos necesarios para el proceso de descontaminación.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

99

Puesta en

Después de

Después de

marcha

4 meses

6 meses

pH

6,7

≈4

≈4

Humedad (%)

53

40

40

Actividad (mg O2 / (kg s.s. x h)

≈ 10

19

19

∑ gérmenes aerobios (n/g s.s.)

3,5 x 107

1,5 x 107

5,6 x 107

∑ tiobacilos (n/g s.s)

≈ 1 x 107

2,3 x 107

6,4 x 107

Parámetro

Tabla 25 Desarrollo de la microfauna en un filtro biológico [RODM05]

Es esencial tener controlada la humedad del lecho. Un exceso de agua obstruiría los poros impidiendo el acceso del oxígeno provocando procesos anaeróbicos causa de los malos olores que se quieren evitar. En cambio una falta de humedad favorece el crecimiento de hongos, llegando a ser peligrosos. Para evitar cualquier riesgo el aire descontaminado del filtro biológico no debe utilizarse para ventilar habitáculos cerrados. Por tanto, es necesario el control esporádico de la biomasa, de los dispersores,

humidificadores

y

otros

dispositivos

para

asegurar

la

concentración correcta de humedad. A lo largo del tiempo se puede desarrollar una cierta capa de vegetación en la superficie de los biofiltros que puede ser perjudicial: •

Aumenta la resistencia de paso al aire

•

Se forman zonas con mayor y menor resistencia, formando canales preferenciales.

•

Las plantas aumentan la evaporación de agua, lo que puede cambiar el equilibrio hídrico.

•

Las raíces pueden forzar y estropear la estructura interna del filtro.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

100

En ningún caso se debe pisar el lecho, ya que se compacta el lecho y se forman zonas anaeróbicas y canales preferenciales. Tampoco se deben detener los filtros biológicos. Son sistemas vivos, la cantidad de microfauna disminuiría. Si se para la ventilación, existe peligro de que entre en estado anaeróbico. Si a pesar de todo el lecho entra en estado anaeróbico hace falta lavar bien todo el material de soporte, ventilarlo durante un tiempo prolongado y volver a ponerlo en marcha. Si todas estas medidas no son eficaces se deberá proceder a sustituir el material del lecho, pudiendo aprovechar el antiguo como abono o sino depositarlo en vertederos especializados. 1.1.5.6.8 Dimensionamiento Todas las instalaciones se proyectan cubiertas con aspiración superior y renovación de aire, con depresión interior, conduciendo los gases al filtro biológico. A la hora de dimensionar los biofiltros se ha tenido en cuenta que el rendimiento mínimo del biofiltro en la eliminación de COV es del 95-98% y que los olores en el límite de la parcela y en los núcleos habitados sean menores que 3 unidades de olor europeas/m3. El sistema dispone de red de aire en todas las naves, con aspiración superior localizada en determinados equipos. Este aire es impulsado al sistema de lavador y biofiltro. Se proyectan biofiltros como el mejor sistema para control de olores en plantas de compostaje. Se dimensiona para un ratio de caudal/m2 (medio) de 125 m3/hora/m2. Este ratio se puede incrementar hasta 200 m3/hora/m2 en el caso de utilizar materiales de biofiltro de materiales especiales. Se prevé un único biofiltro con una superficie de 160 m2 para tratar 20.000 m3/hora.

Memoria descriptiva: Descripción general de la planta

101

1.1.5.6.9 Equipos y biofiltros Se dispone de conductos realizados en materiales anticorrosión. Estos conductos terminan en unos colectores a través de una cámara de mezcla de aire y agua para controlar la temperatura de proceso y la humedad del aire a tratar en biofiltros ( 0,5 mm a la entrada

[g/l]

20

Concentración de inertes > 0,5 mm a la salida

[g/l]

5

Concentración de materia seca en el producto

[%]

60-74

sólido de salida Tamiz vibrante primario equipado con malla de poliuretano montada sobre resorte con motor con masa excéntrica. Nivel de protección

[IP]

55

Potencia eléctrica

[kW]

40

Nivel de protección

[IP]

55

Peso

[kg]

10.000

Longitud

[mm]

5.200

Anchura

[mm]

3.200

Altura

[mm]

3.500

1.4.2.2.4.2.1 Dimensiones

1.4.2.2.5 Centrífuga 1 Código del equipo: CF-301 1.4.2.2.5.1

Función:

Este equipo permite reducir la carga del líquido de salida de las prensas de tornillo con el fin de reintroducirlo en los digestores. 1.4.2.2.5.2

Características:

Capacidad

[m3/h]

50

Materia seca entrante

[%]

11

Materia seca del líquido de salida

[%]

6

Anejos: Características técnicas de los equipos

Materia seca del sólido de salida

243

[%]

35

Diámetro

[mm]

890

Longitud

[mm]

2.900

Velocidad máxima

[rpm]

3.200

Material

Inox

Espacio tornillo/carcasa

[mm]

Revestimiento anticorrosión

sí - carburo de tungsteno

1.4.2.2.5.2.1 Dimensiones carcasa

1

1.4.2.2.5.2.2 Motor Potencia instalada

[kW]

132

Nivel de protección

[IP]

55

Longitud

[mm]

4.600

Anchura

[mm]

1.500

Altura

[mm]

1.900

Peso

[kg]

7.900

1.4.2.2.5.2.3 Dimensiones del conjunto

1.4.2.2.6 Centrífuga 2 Código del equipo: CF-302 1.4.2.2.6.1

Función:

Este equipo permite reducir la carga del líquido de salida de las prensas de tornillo con el fin de reintroducirlo en los digestores. 1.4.2.2.6.2

Características:

Capacidad

[m3/h]

14,5

Materia seca entrante

[%]

6

Materia seca del líquido de salida

[%]

1,5

Anejos: Características técnicas de los equipos

Materia seca del sólido de salida

244

[%]

22

Diámetro

[mm]

400

Longitud

[mm]

2.200

Velocidad máxima

[rpm]

3.200

Material

Inox

Espacio tornillo/carcasa

[mm]

Revestimiento anticorrosión

sí - carburo de tungsteno

1.4.2.2.6.2.1 Dimensiones carcasa

1

1.4.2.2.6.2.2 Motor Potencia instalada

[kW]

97

Nivel de protección

[IP]

55

Longitud

[mm]

3.900

Anchura

[mm]

1.200

Altura

[mm]

1.500

Peso

[kg]

3.300

1.4.2.2.6.2.3 Dimensiones del conjunto

1.4.2.2.7 Transportador Código del equipo: CM-301 1.4.2.2.7.1

Función:

Este equipo recoge los productos sólidos provenientes de las prensas de tornillo y del filtro banda para elevarlos a un nivel tal que puedan ser evacuados hacia el exterior del edificio de la unidad de metanización, desde donde serán expedidos hacia la unidad de compostaje aerobio. 1.4.2.2.7.2

Características:

Anejos: Características técnicas de los equipos

245

1.4.2.2.7.2.1 Descripción Tipo

Transportador de cadenas

Caudal volumétrico

[m3/h]

47

Caudal másico

[Ton/h]

33

Velocidad de la cadena

[m/s]

0,25

Anchura de conducto

[mm]

600

Longitud del transportador

[m]

35 m tramo horizontal 13 m tramo inclinado

Desnivel

[m]

3,5

Potencia instalada

[kW]

11

Nivel de protección

[IP]

55

Parada de emergencia

Por cable

1.4.2.2.8 Bomba de líquido Código del equipo: BB-306 / BB-307 1.4.2.2.8.1

Función:

Esta bomba asegura la transferencia del líquido cargado con materia en suspensión de salida de las prensas hacia el unidad de ciclonado. 1.4.2.2.8.2

Características:

1.4.2.2.8.2.1 Descripción Tipo: bomba volumétrica peristáltica por aplastamiento de tubo o a lóbulos. Caudal máximo

[m3/h]

32,7

Presión máxima

[MPa ]

0,2

Diámetro del tubo

[mm]

100

Material del tubo

caucho natural reforzado

Potencia eléctrica

[kW]

5,5

Nivel de protección

[IP]

55

Varios:

Bomba equipada con motorreductor.

Anejos: Características técnicas de los equipos

246

1.4.2.2.8.2.2 Dimensiones: Longitud

[mm]

1.500

Anchura

[mm]

1.200

Altura

[mm]

1.400

Peso

[kg]

1.200

1.4.2.2.9 Bomba de líquido Código del equipo: BB-308 / BB-309 Esta bomba asegura la transferencia del líquido cargado con materia en suspensión de salida de las prensas hacia la centrífuga 1. Puesto que los caudales deben ser controlados, las bombas son de tipo volumétrico o a lobulos 1.4.2.2.9.1

Características:

1.4.2.2.9.1.1 Descripción Tipo:

bomba volumétrica, de husillo excéntrico o a lóbulos

Caudal máximo

[m3/h]

31

Presión máxima

[MPa]

0,2

Potencia eléctrica

[kW]

5,5

Nivel de protección

[IP]

55

Peso

[kg]

200

1.4.2.2.9.2

Varios:

Las bombas están equipadas con variador de frecuencia para variación de la velocidad.

Anejos: Características técnicas de los equipos

247

1.4.2.2.10 Bomba de líquido Código del equipo: BB-310 y BB-311 1.4.2.2.10.1

Función:

Esta bomba asegura la transferencia de líquidos cargados con materia en suspensión de unos equipos a otros. Puesto que los caudales deben ser controlados, las bombas son de tipo volumétrico o a lóbulos. Las bombas BB-10 y 11 recirculan una cierta cantidad de líquidos filtrados hacia el inicio del proceso de metanización como agua de dilución. 1.4.2.2.10.2

Características:

1.4.2.2.10.2.1 Descripción Tipo:

bomba volumétrica, de husillo excéntrico

Caudal máximo

[m3/h]

19,8

Presión máxima

[MPa]

0,2

Potencia eléctrica

[kW]

3

Nivel de protección

[IP]

55

Peso

[kg]

100

1.4.2.2.10.2.2 Varios: Las bombas BB-10 y 11 están equipadas con variador de frecuencia para variación de la velocidad.

Anejos: Características técnicas de los equipos

248

1.4.2.2.11 Bomba de líquido Código del equipo: BB-312 1.4.2.2.11.1

Función:

Esta bomba asegura la transferencia de líquidos cargados con materia en suspensión de unos equipos a otros. Puesto que los caudales deben ser controlados, las bombas son de tipo volumétrico o a lóbulos. La bomba 12 transporta el resto de líquidos centrifugados hacia la segunda centrifuga. 1.4.2.2.11.2

Características:

1.4.2.2.11.2.1 Descripción Tipo:

bomba volumétrica, de husillo excéntrico o a lóbulos

Caudal máximo

[m3/h]

14,5

Presión máxima

[MPa]

0,2

Potencia eléctrica

[kW]

3

Nivel de protección

[IP]

55

Peso

[kg]

100

1.4.2.2.11.2.2 Varios: La bomba 12 está equipada con variador de frecuencia para variación de la velocidad.

Anejos: Características técnicas de los equipos

249

1.4.2.2.12 Bomba de líquido Código del equipo: BB-313 y BB-314 1.4.2.2.12.1

Función:

Esta bomba asegura la transferencia de líquidos cargados con materia en suspensión de unos equipos a otros. Puesto que los caudales deben ser controlados, las bombas son de tipo volumétrico o a lóbulos. Las bombas 13 y 14 transfieren el excedente líquido del proceso de metanización hacia la unidad de tratamiento de aguas de proceso. 1.4.2.2.12.2

Características:

1.4.2.2.12.2.1 Descripción Tipo:

bomba volumétrica, de husillo excéntrico o a lóbulos

Caudal máximo

[m3/h]

4,7

Presión máxima

[MPa]

0,2

Potencia eléctrica

[kW]

3

Nivel de protección

[IP]

55

Peso

[kg]

100

1.4.2.2.12.2.2 Varios: Las bombas 13 y 14 están equipadas con variador de frecuencia para variación de la velocidad.

Anejos: Características técnicas de los equipos

250

1.4.2.2.13 Bomba de líquido Código del equipo: BB-315 1.4.2.2.13.1

Función:

Esta bomba asegura la transferencia de líquidos condensados de unos equipos a otros. Puesto que los caudales deben ser controlados, las bombas son de tipo centrífugo. La bomba 15 transporta el resto de líquidos condensados hacia red de aguas residuales. 1.4.2.2.13.2

Características:

1.4.2.2.13.2.1 Descripción Tipo:

bomba centrífuga, de husillo excéntrico

Caudal máximo

[m3/h]

10

Presión máxima

[MPa]

0,2

Potencia eléctrica

[kW]

3

Nivel de protección

[IP]

55

Peso

[kg]

100

1.4.2.2.13.2.2 Varios: La bomba 15 está equipada con variador de frecuencia para variación de la velocidad.

Anejos: Características técnicas de los equipos

251

1.4.2.2.14 Tanque de almacenamiento de biogás a presión Código del equipo: TA-301 1.4.2.2.14.1

Función:

El almacenamiento de biogás a presión permite liberar rápidamente un volumen de biogás que se inyecta secuencialmente en la parte inferior del digestor con el fin de agitar la suspensión. Este depósito está sometido de forma continua a una fase de llenado lento y a una fase de vaciado rápido. 1.4.2.2.14.2

Características:

1.4.2.2.14.2.1 Descripción Volumen útil

[m3]

21

Presión de trabajo máxima

[MPa]

1

Variación de presión (vaciado)

[MPa]

0,25

Número de variaciones por año

120.000 aprox

Temperatura de trabajo

[°C]

hasta 70

Posición

vertical

Material

acero Inox 316 L

Abertura sobre brida

[mm]

100

Abertura drenaje sobre brida

[mm]

50

Abertura instrumentación sobre brida

[mm]

50

Abertura de inspección (boca de hombre)

[mm]

600

Peso

[kg]

5.700

Altura total con soporte

[m]

7

Diámetro

[m]

3

1.4.2.2.14.2.2 Dimensiones

Anejos: Características técnicas de los equipos

252

1.4.2.2.15 Pulmón de biogás Código del equipo: PB-301 1.4.2.2.15.1

Función:

El almacenamiento de biogás permite absorber las variaciones del caudal de biogás debidas a la agitación en el interior del digestor y a la carga discontinua del digestor. Permite también la utilización del biogás en función de las necesidades energéticas de la planta. 1.4.2.2.15.2

Características:

1.4.2.2.15.2.1 Descripción Construcción: depósito de membrana doble esférica flexible en poliéster con PVC. Volumen útil

[m3]

3000

Temperatura de trabajo

[°C]

0 a 40

Las tuberías que alimentan la membrana flexible van equipadas con válvulas de mariposa DN 200 de accionamiento neumático, de cierre rápido y seguridad positiva. En caso de detección de gas o de sobrepresión, esta válvula se cierra y aísla la membrana flexible. 1.4.2.2.15.2.2 Dimensiones Altura total

[m]

15,3

Diámetro

[m]

19,5

Anejos: Características técnicas de los equipos

253

1.4.2.2.16 Compresores de biogás Código del equipo: CP-301/CP-302/CP-303 1.4.2.2.16.1

Función:

Compresión continua de parte del biogás extraído de los digestores para almacenamiento a presión en el tanque de agitación, desde el que se libera secuencialmente al interior del digestor por la base de éste con el fin de agitar la suspensión. 1.4.2.2.16.2

Características:

1.4.2.2.16.2.1 Descripción Tipo de compresor

de pistones o tornillos lubricados

Capacidad

[Nm3/h]

280

Presión del biogás a la entrada

[MPa]

0,10 - 0,12 (absolut)

Temperatura del biogás a la entrada

[°C]

10 a 40

Presión del biogás a la salida

[MPa]

0,9 (absoluto)

Refrigeración compresor

sí

agua

Refrigeración después compresor

sí

agua

Temperatura máxima después refrigeración

[°C]

80

Potencia eléctrica

[kW]

38

Nivel de protección

[IP]

55

Zona de protección riesgos de explosión

1 gas II A T1

Peso

[kg]

1.300

Longitud

[mm]

1.200

Anchura

[mm]

800

Altura

[mm]

1.200

1.4.2.2.16.2.2 Dimensiones

Anejos: Características técnicas de los equipos

Varios :

254

Equipamiento instalado en local cerrado, con armarios eléctricos

de mando y control situados fuera de la zona. 1.4.2.2.16.2.3 Análisis del biogás: CH4

[%]

45 a 65

C02

[%]

35 a 55

H2S

[g/m3]

1,7

H20

[g/m3]

≈ 30

1.4.2.2.17 Soplante elevadora de presión Código del equipo: SP-302 1.4.2.2.17.1

Función:

Este equipo comprime ligeramente el biogás hasta los valores requeridos para su utilización en la antorcha. 1.4.2.2.17.2

Características:

1.4.2.2.17.2.1 Descripción Tipo :

soplante de canal lateral 2 etapas, refrigerada por aire

Caudal máximo

[m3/h]

4.200

Presión relativa a la salida

[kPa]

6

Temperatura a la entrada

[°C]

10 a 40

Regulación de velocidad por variador

de frecuencia.

1.4.2.2.17.2.2 Análisis del biogás: CH4

[%]

50 a 60

C02

[%]

40 a 50

H2S

[g/m3]

1,7

H20

[g/m3]

≈ 30

Anejos: Características técnicas de los equipos

255

Potencia eléctrica

[kW]

22

Nivel de protección

[IP]

55

Zona de protección riesgos de explosión

1 gas II A T1

*

Dimensiones

Longitud

[mm]

1.900

Anchura

[mm]

1.000

Altura

[mm]

1.500

Peso

[kg]

700

1.4.2.2.18 Antorcha Código del equipo: AT-301 1.4.2.2.18.1

Función:

La antorcha permite quemar el biogás generado en digestores que no haya podido utilizarse los consumidores. Su funcionamiento es en consecuencia ocasional. 1.4.2.2.18.2

Características:

1.4.2.2.18.2.1 Descripción Tipo de antorcha

Llama oculta, vertical

Capacidad

[Nm3/h]

4.200

Presión mínima biogás

[MPa]

0,106 (absoluto)

Poder calorífico mínimo del biogás

[MJ/m3]

11

Temperatura mínima de la llama

[°C]

850

Relación aire utilizado / aire teórico

1,7 para combustión completa

Tiempo mínimo de retención de los gases quemados Tipo de gas piloto

propano

Encendido automático

sí

Protección contra retroceso de llama

sí

[s]

0,6

Anejos: Características técnicas de los equipos

256

1.4.2.2.18.2.2 Dimensiones Diámetro de la cámara de combustión

[m]

4,5

Altura de la cámara de combustión

[m]

9

Altura total de la antorcha

[m]

11,5

1.4.2.2.19 Soplante elevadora de presión Código del equipo: SP-301 1.4.2.2.19.1

Función:

Este equipo comprime ligeramente el biogás hasta los valores requeridos para su utilización en la caldera de vapor. 1.4.2.2.19.2

Características:

1.4.2.2.19.2.1 Descripción Tipo: soplante de canal lateral 2 etapas, refrigerada por aire Caudal

[m3/h]

Presión relativa a la salida

[kPa]

6

Temperatura a la entrada

[°C]

10 a 40

Regulación de velocidad por variador

de frecuencia.

1.000

1.4.2.2.19.2.2 Análisis del biogás: CH4

[%]

50 a 60

C02

[%]

40 a 50

H2S

[g/m3]

1,7

H20

[g/m3]

≈ 30

Potencia eléctrica

[kW]

5,5

Nivel de protección

[IP]

55

Zona de protección riesgos de explosión

1 gas II A T1

Anejos: Características técnicas de los equipos

257

1.4.2.2.19.2.3 Dimensiones Longitud

[mm]

1.700

Anchura

[mm]

900

Altura

[mm]

1.400

Peso

[kg]

500

1.4.2.2.20 Caldera de generación de vapor Código del equipo: CV-301 1.4.2.2.20.1

Función:

Este equipo utiliza una pequeña fracción del biogás producido para generar el vapor que se inyecta en el mezclador–bomba de alimentación. Durante la puesta en servicio de la planta o en caso de incidencia mayor, el equipo puede funcionar con gasoil en vez de biogás. 1.4.2.2.20.2

Características:

1.4.2.2.20.2.1 Descripción Tipo

vaporización instantánea

Presión de saturación de vapor

[MPa]

0,4

Producción de vapor

[kg/h]

4.800

Duración media semanal de funcionamiento

[h]

60

1.4.2.2.20.2.2 Análisis del biogás : CH4

[%]

50 a 60

C02

[%]

40 a 50

H2S

[g/m3]

1,7

H20

[g/m3]

≈ 30

Presión necesaria del biogás

[kPa]

20

Superficie de calentamiento

[m2]

27,8

Anejos: Características técnicas de los equipos

258

Contenido de agua de servicio

[l]

215

Potencia eléctrica

[kW]

15

1.4.2.2.20.2.3 Dimensiones Longitud

[mm]

5.300

Anchura

[mm]

2.300

Altura

[mm]

2.600

Peso

[kg]

12.500

1.4.2.2.20.2.4 Varios: Quemador bicombustible biogás/gasoil. Tratamiento de agua con dulcificador y depósito de 1 m3 de volumen y caudal de 1,2 m3/h. Chimenea y acoplamiento 1.4.2.2.21 Digestores Código del equipo: DG-301 / DG-302 / DG-303 1.4.2.2.21.1

Función:

En el interior del digestor se produce la transformación anaerobia de la materia orgánica degradable. Esta transformación es continua, aunque la introducción y la extracción de materia se realicen de forma secuencial. La materia digerida es extraída del digestor por gravedad. El biogás se extrae por la parte superior del digestor. 1.4.2.2.21.2

Características:

1.4.2.2.21.2.1 Descripción Cada digestor consiste en un tanque cilíndrico cerrado que incluye una pared central sobre 2/3 de su diámetro. La parte cilíndrica, en hormigón, se mantiene

Anejos: Características técnicas de los equipos

259

bajo presión mediante cables de pretensado. El tanque apoya sobre un muro anular periférico y sobre muretes interiores. El fondo del tanque de hormigón incluye 512 perforaciones en las que se insertan los inyectores de biogás de agitación. El conjunto del digestor está aislado térmicamente para limitar las pérdidas por disipación térmica. Volumen interior total del digestor

[m3]

3.000

Diámetro interior del digestor

[m]

16

Altura interior del digestor

[m]

17

Altura del vacio técnico bajo el fondo

[m]

3,3 del digestor

Altura total del conjunto

[m]

20,3

Características térmicas de las paredes

[W/ºCm2]

0,5 (media)

1.4.2.2.21.2.2 Varios Protección de la parte superior interior del digestor por revestimiento epoxy.

Anejos: Características técnicas de los equipos

1.4.2.3

260

EQUIPOS DE TRATAMIENTO DE BIOGÁS

Desulfuración Tipo

LO CAT

Sistema

Lavado húmedo, redox liquido Tabla 2: características de la desulfuración

Refrigeración/ Refrigerador de retorno Temperatura de salida

°C

Tipo

8 Agua / Gas

Material

V4 Tabla 3: características de la refrigeración

Intercambiador de calor Elevación de temperatura

delta °C

Tipo

+37 Gas / Gas

Material

V4

Tabla 4: características del calentamiento (intercambiador de calor)

Elevación de presión 1 Presión de entrada

mbarg

0 - … – 100

Presión de salida

barg

17,5

Flujo volumétrico

m3/h

6.000

Tipo

émbolo Tabla 5: características de la 1ª elevación de presión

Anejos: Características técnicas de los equipos

261

Elevación de presión 2 Presión de entrada

mbarg

500

Presión de salida

barg

17,5

Flujo volumétrico

m3/h

3.250

Tipo

émbolo Tabla 6: características de la 2ª elevación de presión

Instalación PSA 9 lechos PSA con válvulas rotativas manual Regulación de volumen de CH4 (automático opcional) Ciclo PSA

normalmente 1 minuto

Protección de sobrepresión Disponibilidad Código

Vida útil

Sí %

< 1 % de caídas IEC, PED, ATEX, EMC, CE mínimo 6.000.000 ciclos PSA

Tabla 7: características de la instalación PSA

Anejos: Características técnicas de los equipos

262

Origen y dimensiones de los conjuntos principales

Suministrador

Desulfuración

Merichem

Enfriador de retorno Deshidratación Intercambiador de calor Compresor 1 PSA 1

Questair

Compresor 2 PSA 2

Questair

País

Tipo

Peso

Dimensiones LxAxH

(kg)

(m)

Instalación

Ruido

Pot.

dB(A)

inst.

a1m

(kW)

USA

LO-CAT

15.000

4,0 x 8,0 x 10,0

Exterior

90

30

Europa

6ºC / 12ºC

15.000

4,0 x 2,5 x 2,3

Exterior

80

120

Europa

50ºC / 8ºC

3.000

1,5 x 1,0 x 2,0

Exterior

0

0

Europa

8ºC / 45ºC

3.000

1,5 x 1,0 x 2,0

Exterior

0

0

Europa

Pistón

25.000

7,2 x 2,5 x 2,4

Contenedor

80

500

Canadá

M3100

30.000

11,5 x 2,9 x 3,2

Exterior

85

10

Europa

Pistón

18.000

7,2 x 2,5 x 2,4

Contenedor

80

300

Canadá

M3100

30.000

11,5 x 2,9 x 3,2

Exterior

85

10

Tabla 8: Origen y dimensiones de los conjuntos principales de tratamiento de biogás

Anejos: Características técnicas de los equipos

1.4.2.4

263

TRATAMIENTO DE LIXIVIADOS Y AGUAS DE PROCESO

Los equipos correspondiente a este capítulo son: depósitos, sistemas de tanques,

bombas,

válvulas,

filtros,

tuberías,

instrumentación

y

ordenador/autómata. Las características técnicas de estos equipos se han dado en la memoria (capítulo 1.1.5.5).

Anejos: Características técnicas de los equipos

1.4.2.5

264

EQUIPOS DE MEZCLA Y PREPARACIÓN PARA COMPOSTAJE

1.4.2.5.1 Homogeneizador – mezclador 1.4.2.5.1.1

Características generales

1.4.2.5.1.1.1 Soluciona el problema de los olores desde el inicio Al compostar materia orgánica (residuos de cocina y de jardinería), se pretende producir un producto final de alta calidad con un tiempo mínimo de fermentación y pocas emisiones (agua de infiltración, malos olores). Para todos estos requerimientos, deberá prestarse especial atención tanto al control cuidadoso de la fermentación como al pretratamiento de la materia prima del compostaje. 1.4.2.5.1.1.2 Materia orgánica Normalmente, la materia orgánica tiene un alto contenido de agua y – como resultado – una alta densidad y poca porosidad. Adicionalmente, el material frecuentemente forma grumos o muestra compactaciones más o menos fuertes. Con ello, el suministro de oxígeno de los microorganismos aerobios se complica o incluso se detiene completamente. Durante la fermentación, con este tipo de materiales se desarrollan fácilmente zonas de putrefacción donde se producen malos olores. Otro parámetro importante es el valor pH. La materia orgánica fresca normalmente es ligeramente ácida (pH 5 – 6). Si la materia orgánica se queda mucho tiempo en su depósito de recogida – por ejemplo, debido a intervalos de recogida demasiado largos – el proceso de putrefacción ya puede desarrollarse en dicho depósito y es posible que el material coja más acidez. Este tipo de residuos ya desprende malos olores en el momento de su entrega a una planta de compostaje. Según lo descrito en detalle más adelante, este problema puede solucionarse perfectamente con este equipo.

Anejos: Características técnicas de los equipos

265

Además, debido al alto contenido de albúminas, el material procedente de un depósito de materia orgánica dispone de una alta parte de nitrógeno que es disponible fácilmente, lo cual es la causa para una proporción C/N de 15 – 20 : 1 aprox. , y ésta es desfavorable para la descomposición orgánica. Por todas estas razones, tiene que añadirse a la materia orgánica del depósito de recogida, por una parte, carbono fácilmente disponible para su descomposición, por otra parte, algún tipo de material que forme estructura. En este momento, este equipo tiene una importancia decisiva. 1.4.2.5.1.1.3 Pretrituración de material estructural Para esta finalidad, son muy adecuados residuos de jardinería y parques, pero también paja, hierba seca y otros residuos agrícolas. A parte de portadores de carbono que se descomponen fácilmente, también tienen que existir suficientes cantidades de residuos leñosos en forma de ramas, arbustos, matorral o desperdicios no contaminados de madera. Estos desperdicios leñosos se descomponen lentamente y por ello son elementos muy estables en su estructura. Dando el tratamiento correspondiente, estos desperdicios son disponibles para su descomposición a largo plazo. Máquinas que solamente cortan o pican normalmente tienen un efecto negativo, ya que producen partículas de material demasiado pequeñas y – debido a la alta velocidad de las herramientas – mucha fracción fina. Una proporción demasiado grande de fracción fina puede reducir mucho la porosidad tan importante del material a compostar. Mucho más favorable es un tratamiento que machaca y así desfibra el material con herramientas de baja velocidad, ya que de este modo, por un lado se ofrece una gran superficie de ataque a los microorganismos y por otro lado se mantiene el efecto de soporte mediante el dentado y el acuñado de las piezas individuales de madera. El efecto de mezcla, de trituración y de desfibración se consigue esencialmente mediante cuatro vis-sin-fines mezcladores que están dotados de

Anejos: Características técnicas de los equipos

266

herramientas especiales de corte y de machacado. Se puede trabajar la fracción vegetal hasta un diámetro de 15 cm aprox. sin trituración previa. El grado de trituración puede regularse con el tiempo de estancia. Además de triturar la fracción vegetal de manera cuidadosa, los vis-sin-fines mezclan las fracciones distintas de modo homogéneo en poco tiempo. Al mismo tiempo, las aguas a presión que salen de la materia orgánica recogida, así como los líquidos celulares, se integran en el material desfibrado de estructura. 1.4.2.5.1.1.4 Tratamiento Con la báscula electrónica, las distintas fracciones se pueden cargar según la fórmula deseada y así se pueden producir mezclas óptimas. El liberamiento de sustancias olorosas se realiza por principio mediante la transferencia en la fase gaseosa de las sustancias olorosas que han sido disueltas en la fase líquida. La intensidad de esta formación de gases está influida – dependiendo de la sustancia olorosa que se está considerando – tanto por la temperatura del material como por el valor pH. Ácidos bajos en carbón – y éstos son los componentes más relevantes en el contexto de malos olores – sólo se liberan en el ámbito ácido de valores pH. (Por ejemplo, ácido butírico que difícilmente cambia a la fase gaseosa con 25º C y un valor pH que es superior a 6,5). Por otra parte, compuestos moleculares de nitrógeno que son fácilmente disponibles sólo salen en forma de amoníaco en el ámbito alcalino (valor pH mayor 8). A través de añadir de modo homogéneo la fracción vegetal en este equipo, el valor pH se aumenta constantemente a 6,5 – 7. De este modo se puede evitar que se formen ámbitos locales ácidos y que los ácidos libres y disueltos de carbón entren en la fase gaseosa y así desprendan sustancias olorosas. Por otra parte, el valor pH queda debajo de 7,5. Por tanto, no se libera amoníaco. Como se menciona más arriba, con largas estancias en el depósito de

Anejos: Características técnicas de los equipos

267

recogida y debido a la falta de oxígeno, la fracción vegetal puede coger aún más acidez de la que ya contiene. En este caso se recomienda la adición de pequeñas cantidades de cal viva CaO (0,1 – 0,3 % en peso) para asegurar que también con estos materiales toda la mezcla de fermentación pueda ser elevada homogéneamente a la zona neutra. 1.4.2.5.1.1.5 Lodos procedentes de la digestión anaerobia La mezcla intensiva del material de estructura con los lodos procedentes de la digestión anaerobia garantizan un inicio rápido del proceso de fermentación. Aquí también se trata de asegurar una proporción C/N correcta de 30 : 1, así como una máxima porosidad a través de añadir fracción vegetal, desperdicios de madera, paja, etc., de modo que durante la fermentación haya oxígeno suficiente para una descomposición aerobia. 1.4.2.5.1.1.6 Características más importantes •

Depósito:

El depósito está fabricado de chapa de acero inoxidable fino de 8 mm que es resistente al desgaste y a fuertes ataques de corrosión de los materiales ácidos. El depósito está soldado herméticamente para evitar que las aguas de prensado salgan. Para el tratamiento de materiales que causan un desgaste elevado (como, por ejemplo, rechazos que contienen vidrio o cenizas, o también arena en la producción de substratos) se recomienda el uso de fondos cambiables de material antidesgaste, que son fabricados de acero de grano fino, microaleado y mejorado, de elevada resistencia. Los mismos se colocan en la parte inferior del depósito. o Depósito de acero fino resistente al desgaste o Fondo cambiable del depósito para materiales de un desgaste elevado

Anejos: Características técnicas de los equipos •

268

Cuatro vis-sin-fines:

Mediante los 4 vis-sin-fines que trabajan intensamente, las distintas fracciones de material se mezclan en poco tiempo. La fracción vegetal, ramas, matorral, etc. hasta un diámetro de 15 cm pueden cargarse sin trituración previa. Los vis-sin-fines están equipadas con cuchillas y segmentos mezcladores y transforman desperdicios de madera en material voluminoso desfibrado, con lo cual se garantiza un volumen óptimo de los poros de aire. El material a mezclar se transmite intensivamente en un movimiento circular •

Segmentos de desgaste:

Para las distintas tareas, tiene a su disposición piezas de desgaste especiales de acero de grano fino, microaleado y mejorado, de resistencia elevada. Mientras que los vis-sin-fines superiores están dotados de cuchillas de corte, en los vis-sin-fines inferiores tienen montadas herramientas con un corte efectuado por presión progresiva que tienen una alta resistencia al desgaste. Las herramientas encierran completamente los segmentos portadores de los vis-sin-fines, de modo que los mismos no están sujetados a un desgaste sustancial. Larga vida útil a través de segmentos de desgaste de alta calidad Bajos costes de desgaste •

Manejo:

Datos importantes, como la presión del aceite del motor, la temperatura del líquido refrigerante del motor y del aceite hidráulico, las revoluciones del motor, etc., se controlan y se indican constantemente a través del ordenador de la máquina.

Anejos: Características técnicas de los equipos

269

En el caso de que haya irregularidades se indicarán a través de pilotos de aviso. En el caso de que haya una avería, el ordenador de la máquina parará de forma automática el equipo correspondiente, por ejemplo, el motor con el fin de evitar daños en diversos grupos. Manejo totalmente simple, claro y seguro Medidas de seguridad •

Mando a distancia:

Cargando mediante una pala-cargadora, el conductor puede accionar las funciones más importantes de este equipo desde la cabina de la pala-cargadora, mediante el mando a distancia: o Abrir / cerrar compuerta de vaciado o Conectar / desconectar transportadora de salida o Abrir / cerrar paredes laterales o Parada del motor o El manejo con eficacia por una sola persona es perfectamente posible o Control óptimo del proceso de mezcla •

Báscula electrónica:

El peso actual de carga se mide electrónicamente y se indica digitalmente en una gran pantalla de visualización que puede leerse desde la cabina de la palacargadora. Señales ópticas informan al usuario sobre el estado actual de funcionamiento. Ajuste exacto de la proporción de mezcla Posibilidades de automatización en la carga mediante una transportadora

Anejos: Características técnicas de los equipos •

270

Accionamiento:

Esta máquina está diseñada para el funcionamiento estacionario en instalaciones existentes. Para ello, dispone de un accionamiento eléctrico que es idóneo para la integración en plantas con consumos suficientes total de potencia (160 kW o 230 kW). El accionamiento se realiza a través de dos electromotores, los cuales transmiten la fuerza a los engranajes planetarios a través de un embrague hidráulico en cada uno. Bajo nivel de ruidos y no hay gases de escape Buena posibilidad de automatización en el caso de que se integre en una instalación más grande A través de un accionamiento hidráulico de alta presión que trabaja en el sistema cerrado, pueden regularse los vis-sin-fines izquierdos y derechos de manera individual y progresiva, sin escalones. Un dispositivo de sobrecarga, controlado de modo electrohidráulico, lo cual controla las revoluciones de los vis-sin-fines (rotura de la cadena) y libera la máquina automáticamente en caso de sobrecarga, protege la máquina y las herramientas. •

Transportadora de salida:

A la este equipo se le ha añadido una transportadora de salida que funciona eléctricamente y la cual tiene una altura de apilado de aprox. 2,5 m. 1.4.2.5.1.2

Datos técnicos

1.4.2.5.1.2.1 Características Volumen del depósito :

15 m3

Ancho total:

2.200 mm

Anejos: Características técnicas de los equipos

271

Longitud total:

6.740 mm

Altura total:

3.265 mm + altura de los pies

Altura de carga:

2.720 mm + altura de los pies

Ancho de carga:

4.000 mm

Profundidad de carga:

2.710 mm

Ancho de la boca de descarga:

720 mm

Cantidad de vis-sin-fines mezcladores:

4

Diámetro de los vis-sin-fines mezcladores:

600 mm

Rendimiento (funcionamiento discontinuo):

hasta 55 m3/h

Tiempo de descarga:

8 min

Peso

13.000 kg

1.4.2.5.1.2.2 Accionamiento Electromotor 2 motores asíncronos con 2 x 75 kW (100 C.V.) Potencia de conexión necesaria:

160 kW

Conmutador de inversión de marcha 2 embragues hidráulicos 2 engranajes planetarios Indicador óptico de estados críticos de funcionamiento Esquemas de conexiones eléctricas 1.4.2.5.1.2.3 Depósito Con fondos de desgaste de resistencia elevada, acero microaleado, espesor de la pared: 8 mm

Anejos: Características técnicas de los equipos

272

1.4.2.5.1.2.4 Cuadro eléctrico Contiene un conmutador de inversión de marcha y un indicador óptico de los estados críticos de funcionamiento 1.4.2.5.1.2.5 Grupo hidráulico para compuerta de descarga: Grupo hidráulico para el accionamiento de la compuerta de descarga 1.4.2.5.1.2.6 Báscula Báscula electrónica con indicador digital del peso de carga actual en la máquina. 1.4.2.5.1.2.7 Mando a distancia: Mando a distancia con 7 canales 1.4.2.5.1.2.8 Transportadora de salida (fija): -Ancho transportadora de descarga :

1.000 mm

-Altura máxima de descarga:

2.600 mm + altura de los pies

1.4.2.5.1.2.9 Grupo hidráulico para transportadora y compuerta: -Grupo hidráulico para el accionamiento de la compuerta de descarga y la transportadora que es necesario en el caso de que se monte la transportadora fija. 1.4.2.5.2 Cintas transportadoras Las características generales de estos equipos quedan recogidas en el apartado 1.4.2.1.4 “Cintas transportadoras” de este mismo anejo.

Anejos: Características técnicas de los equipos

273

1.4.2.5.3 Trituradora – desfibradora Consiste en una trituradora con rotor de alta velocidad 1.4.2.5.3.1

Características generales

1.4.2.5.3.1.1 Principales aplicaciones Estas trituradoras son máquinas desplazables montadas sobre remolque, idóneas para la trituración de desperdicios forestales, vegetales, restos de poda y maderas en general. En las citadas aplicaciones, esta trituradora procede a un perfecto desfibrado que minimiza los volúmenes iniciales de estos desperdicios y los transforma en un perfecto estructurante para procesos posteriores de compostaje, en el caso de la poda y fracción vegetal. 1.4.2.5.3.1.2 Funcionamiento de la trituradora a) Carga de material La carga de material en la cinta de recepción se realiza con una pala cargadora o con cinta transportadora. b) Entrada de material Una cinta articulada de placas metálicas, de velocidad variable, con tolva incorporada, recepciona el material y lo transporta hasta la boca de entrada, donde una cinta superior, regulable automáticamente en altura en función del flujo de material, introduce éste de una forma dosificada en el rotor/triturador, para su desfibrado. c) Sobre-carga de material, dispositivo automático de limitación máxima de entrada

Anejos: Características técnicas de los equipos

274

Si se producen sobrecargas por un exceso de material , se pone en marcha un dispositivo automático de emergencia y se paran las cintas transportadoras de entrada, hasta que el motor de accionamiento del rotor vuelve a funcionar libremente. El dispositivo es accionado por unos sensores de carga máxima que incorpora la cinta superior que, a su vez, hace retroceder la cinta inferior durante un período de tiempo que puede ajustarse según necesidades. Los dientes de acero de la cinta inferior articulada, que ahora va en dirección contraria, separarán el material del rotor. d) Mecanismo de corte En el mecanismo de corte se desfibran todos los materiales introducidos por las cintas. El rotor incorpora martillos, pendientes en su periferia, que pasan por la contracuchilla fijada en el bastidor de la máquina, que trituran el material. e) Salida de material El mecanismo de corte expulsa el material triturado a través de unas tolvas regulables en altura al suelo o a un transportador de salida. 1.4.2.5.3.2

Datos técnicos

1.4.2.5.3.2.1 Características: Diámetro del rotor:

820 mm

Abertura de entrada:

450 x 1 200 mm

Cantidad de martillos:

30 unidades

Longitud de entrada libre:

4.000 mm

Entrada superior:

Transportadora

de

desplazamiento

vertical

placas con

metálicas, sistema

hidráulico Entrada inferior:

Transportadora de placas metálicas y un cilindro de alimentación

Anejos: Características técnicas de los equipos

Accionamiento del rotor:

275

Embrague hidráulico y correa trapezoidal.

Accionamiento de la alimentación:

Sistema hidráulico

Depósito de gasóleo:

250 litros

Consumo aprox.:

20 litros

Dispositivo automático de sobrecarga:

Interrumpe el avance en caso de desaceleración del motor

Chasis:

Eje tándem para velocidades hasta 80 km/h,

con

suspensión

y

dispositivo

equilibrador de la carga de los ejes, freno de aire comprimido y ITV alemán Carga permitida sobre el eje:

10 t

Carga permitida de soporte:

1t

Peso total autorizado:

11 t

Regulación “no-stress” de los alimentadores Granulometría del material graduable Rotor fácilmente accesible Tolva de recepción:

7 m3

Neumáticos:

355/65 R18

Enganche para remolque:

Incorporado

Sistema antibloqueo ABS Sistema hidráulico de elevación de la cinta superior para limpieza y mantenimientos Apoyo regulable de la máquina Control automático de entrada:

(anti atascos) La transportadora inferior gira hacia atrás cuando alcanza la altura de entrada y de este modo separa el material que se haya acumulado

Barra de alumbrado, desmontable, con luces de señalización incorporadas. Mando a distancia con 4 canales, alcance: 200 m aprox. Boca de llenado del depósito en el lado derecho Pintura standard:

RAL 6024 verde

Rendimiento con FV:

Input, aprox:

150 m3/h

Anejos: Características técnicas de los equipos

Output, aprox: Peso (sin combustible):

276

80 m3/h

10.000 kg aprox.

1.4.2.5.3.2.2 Accionamiento: Motor diesel, insonorizado. Nivel sonoro:

104db

Marca:

Mercedes

Tipo:

OM 906 LA

Potencia:

205 kW (275 C.V.)

Cilindrada:

6.370 cm3

Cantidad de cilindros:

6

Sistema de refrigeración:

Por líquido

Revoluciones:

2.100 r.p.m.

Consumo aprox.:

20-35 l/h

1.4.2.5.3.2.3 Mando a distancia: Mando a distancia con 12 canales, incluido control remoto del motor. 1.4.2.5.3.2.4 Transportadora de salida Con sistema de montaje rápido y sistema hidráulico (ancho de la cinta: 1.000 mm, longitud de la cinta: 3.400 mm). 1.4.2.5.3.2.5 Equipamiento de insonorización En el lado del aire de entrada y de salida, incluido recubrimiento de todas las partes del motor y de la zona de expulsión 1.4.2.5.3.2.6 Dispositivo de avance hidráulico con velocidad aproximada de 200 m/h

Anejos: Características técnicas de los equipos

1.4.2.6

277

EQUIPOS DE TRATAMIENTO DE AIRE

1.4.2.6.1 Ventilador de impulsión a biofiltro VE-801 Cantidad:

1 ud. (uno)

Características: •

Área de planta:

Depuración de aire

•

Medio:

Aire

•

Temperatura del medio:

37 ºC

•

Tipo:

Centrífugo

•

Caudal:

20.000 m³/h a 4.000 Pa

•

Potencia instalada:

18,5 kW

Servicio:

Impulsión de aire de naves para depuración a través de biofiltro.

1.4.2.6.2 Conductos del biofiltro El conducto central de distribución del aire a biofiltro estará fabricado en PP. 1.4.2.6.3 Humidificador (Scrubber) SC-801 Cantidad:

1 ud (uno)

Características: •

Área de planta:

Depuración de aire

•

Medio:

Aire cargado con olores

•

Capacidad/Volumen:

20.000 m³/h

•

Incluye su propio depósito de agua de lavado

•

Material:

Servicio:

Polipropileno Separación de partículas pulvurulentas y humectación del aire antes de su paso por el biofiltro

Anejos: Características técnicas de los equipos

278

1.4.2.6.4 Bomba del scrubber BO-801 Cantidad:

1 ud (uno)

Características: •

Área de planta:

Depuración de aire

•

Medio:

Agua de proceso

•

Tipo:

centrífuga

•

Caudal:

20 m³/h

•

Presión estática:

30 m.c.a.

•

Dimensiones principales:

700 x 400 x 400 mm

•

Potencia instalada:

7 kW

Servicio:

Recirculación de agua a rociadores del scrubber.

Anejos: Balances de masas

279

1.4.3 BALANCES DE MASAS 1.4.3.1

PRETRATAMIENTO

ENTRADA DE F.O. A PLANTA 100,00% 200.000,0 t/año

CRIBADO (Ø 50 mm)

FRACCIÓN > Ø 50 mm

FRACCIÓN < Ø 50 mm

37,75% 75.500,0 t/año

62,25% 124.500,0 t/año

BYPASS

SEPARACIÓN DE INERTES

TRITURACIÓN

RECHAZOS

FRACCIÓN > Ø 50 mm TRITURADA

FRACCIÓN NO INERTE

FRACCIÓN INERTE

0,00% 0,0 t/año

37,75% 75.500,0 t/año

46,26% 92.520,0 t/año

15,99% 31.980,0 t/año

A GESTIÓN DE RECHAZOS

A BIOMETANIZACIÓN

A BIOMETANIZACIÓN

RECHAZOS

37,75% 75.500,0 t/año

46,26% 92.520,0 t/año

15,99% 31.980,0 t/año

TOTAL A BIOMETANIZACIÓN

A GESTIÓN DE RECHAZOS

84,01% 168.020,0 t/año

BYPASS

A FOSO PULMÓN DE BIOMETANIZACIÓN

A BIOMETANIZACIÓN

Anejos: Balances de masas

1.4.3.2

280

BIOMETANIZACIÓN VIA SECA

ORGÁNICO DE PRETRATAMIENTO 184.000,0 t/año MS = 91.778,6 t/año 49,9% MSV = 54.916,7 t/año 59,8%

DILUYENTE

VAPOR

128.399,8 t/año MS = 7.484,0 t/año 5,8% MSV = 1.882,3 t/año 25,2%

MEZCLADOR BOMBA

10.131 MWh/año

ENTRADA A DIGESTORES 315.315,0 t/año MS = 99.596,4 t/año 31,6% MSV = 56.884,2 t/año 57,1%

CONDENSADOS 1.584,7 t/año MS = 0,0 t/año MSV = 0,0 t/año

BIOGAS SECO DIGESTIÓN 0,0% 0,0%

16.618,0 t/año 13.015.507 Nm³/año 1,28 kg/m³

DIGESTADO 297.112,3 t/año MS = 75.884,6 t/año 25,5% MSV = 31.062,9 t/año 40,9%

SÓLIDO DE PRENSAS

LIQUIDO DE PRENSAS 217.035,3 t/año MS = 35.863,5 t/año 16,5% MSV = 13.128,6 t/año 36,6%

SÓLIDO DE CICLÓN

LÍQUIDO CICLONADO 203.863,0 t/año MS = 29.893,9 t/año 14,7% MSV = 11.697,8 t/año 39,1%

PRENSAS

HIDROCICLÓN

13.172,3 t/año MS = 5.969,6 t/año 45,3% MSV = 1.430,8 t/año 24,0%

SÓLIDO DE CENTRÍFUGA CENTRÍFUGA 1

LÍQUIDO CENTRIFUGADO RECIRCULADO

LÍQUIDO CENTRIFUGADO (CENTRÍFUGA 1)

107.054,3 t/año MS = 7.104,3 t/año 6,6% MSV = 1.788,0 t/año 25,2%

147.468,8 t/año MS = 9.786,3 t/año 6,6% MSV = 2.463,0 t/año 25,2%

56.394,2 t/año MS = 20.107,6 t/año 35,7% MSV = 9.234,8 t/año 45,9%

EXCEDENTE LÍQUIDO CENTRIFUGADO 40.414,5 t/año MS = 2.682,0 t/año 6,6% MSV = 675,0 t/año 25,2%

FLOCULANTE CENTRÍFUGA 2 10.655,9 t/año MS = 22,2 t/año MSV = 0,0 t/año

SÓLIDO DE CENTRÍFUGA CENTRÍFUGA 2

0,2% 0,0%

LÍQUIDO CENTRIFUGADO RECIRCULADO 21.345,5 t/año MS = 379,7 t/año 1,8% MSV = 94,3 t/año 24,8%

7.233,7 t/año MS = 1.924,4 t/año MSV = 481,3 t/año

26,6% 25,0%

ENTRADA A COMPOSTAJE 156.877,2 t/año MS = 68.022,7 t/año 43,4% MSV = 29.081,2 t/año 42,8%

LÍQUIDO CENTRIFUGADO (CENTRÍFUGA 2) 43.836,7 t/año MS = 779,8 t/año 1,8% MSV = 193,7 t/año 24,8%

LÍQUIDO EXCEDENTE 22.491,2 t/año MS = 400,1 t/año 1,8% MSV = 99,4 t/año 24,8%

CONDENSADOS 1.584,7 t/año MS = 0,0 t/año MSV = 0,0 t/año

LÍQUIDO EXCEDENTE

0,0% 0,0%

24.075,9 t/año MS = 400,1 t/año 1,7% MSV = 99,4 t/año 24,8%

A DEPURACIÓN DE LIXIVIADOS

A MADURACIÓN

80.077,0 t/año MS = 40.021,1 t/año 50,0% MSV = 17.934,3 t/año 44,8%