• Tipos biodigestores

    La digestión anaerobia es un proceso microbiológico que se desarrolla en ausencia de oxigeno y que está fundamentalmente ligado al tratamiento de los residuos biodegradables. El producto final es el denominado biogás, compuesto, principalmente, por metano y CO2 y que puede utilizarse para la producción de calor y/o electricidad.

    Está muy indicada para el tratamiento de biomasa con alto contenido en humedad, ya que el proceso se favorece en medio acuoso. Los principales residuos utilizados para su generación son:

    • aguas residuales urbanas
    • aguas residuales de explotaciones ganaderas
    • vertederos de RSU (el gas resultante se obtiene mediante perforaciones realizadas a intervalos regulares sobre la superficie del vertedero)

    El biocombustible obtenido es un gas compuesto principalemnte por CH4, CO2 y pequeñas cantidades de H2, SH2 y N2. Se estima que anualmente la actividad microbiológica libera a la atmósfera entre 590 y 880 millones de toneladas de metano.

    El proceso de digestión anaeróbica se lleva a cabo en diferentes digestores, dependiendo de las condiciones de operación del proceso. A continuación se describen detalladamente dichos digestores:

    Discontinuo

    • Baja eficacia.
    • El biogás se produce de forma intermitente.
    • Proceso sumamente sencillo.
    • Tecnología aplicable a países en desarrollo.
    • Adecuados para tratar residuos sólidos, con más del 20% de materia seca.

     

     


     

     

    Mezcla completa

    • Tiempos de residencia altos (10 – 30 días).
    • Volumen útil del digestor: 10-30 veces volumen del influente diario.
    • Vertidos con alta concentración de sólidos en suspensión.

     

     

     

     

     

    Flujo pistón

    • Canales excavados en el terreno, cubiertos.
    • Residuos ganaderos (17-20% sólidos).

     

     

     

     

     

    Digestor tipo contacto

    • Disminuye el tiempo de residencia necesario (2 – 6 días) y aumenta la eficacia del proceso.
    • Pueden tratar cargas más altas que los anteriores
    • DQO: 2-7 g/l. Bajo contenido sólidos: 20-100 g/cm3. Residuos agroalimentarios.

     

     

     

    Lecho expandido de lodos (UASB)

    • Tiempos aún menores (1 – 2 días) y posibilidad de introducir aún más carga que en los casos anteriores.
    • DQO: 10-20 g/l. Bajo contenido sólidos: 20-100 g/cm3.

     

     

     

     

    Con biomasa adherida

    • La biomasa es retenida en el interior del digestor mediante su adhesión a un soporte inerte.
    • Pueden ser de soporte orientado (película fija) o no orientado.
    • Tiempos similares a los de contacto (0,5 – 3 días).
    • DQO: 10-20 g/l.
    • Contenido sólidos: 20-300 g/cm3

     

     

     

    Con biomasa adherida a superficies móviles:

    • Lecho expandido (20% expansión)
    • Lecho fluidizado (100% expansión)
    • Pueden soportar las mayores cargas existentes y además el tiempo de residencia suele ser el menor ( 0,3 – 1 día).
    • DQO: 10-40 g/l.
    • Contenido sólidos: 20-100 g/cm3

     

     

     

     

    Digestor de dos fases

    • Se separan la fase acidogénica y la metanogénica.
    • Sus ventajas son parcialmente compensadas por una mayor complicación de la planta. Al separar los microorganismos desaparecen las interrelaciones entre los mismos.

     

     

    La elección de uno u otro dependenderá de las consiciones de operación de la planta, y de factores tales como el contenido en sólidos, la DQO, la carga o el tiempo de residencia necesario.

     

     

     

     

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    Usos del biogás

    La digestión anaerobia es un proceso microbiológico que se desarrolla en ausencia de oxigeno y que está fundamentalmente ligado al tratamiento de los residuos biodegradables. El producto final es el denominado biogás, compuesto, principalmente, por metano y CO2 y que puede utilizarse para la producción de calor y/o electricidad.

    Está muy indicada para el tratamiento de biomasa con alto contenido en humedad, ya que el proceso se favorece en medio acuoso, los priincipales residuos a partir de los cuales se obtiene este biocombustible son:

    • aguas residuales urbanas
    • aguas residuales de explotaciones ganaderas
    • vertederos de RSU (el gas resultante se obtiene mediante perforaciones realizadas a intervalos regulares sobre la superficie del vertedero)

    El gas resultante resulta ser un biocombustible de elevado poder calorífico (5500 kcal/m3) compuesto principalmente por  CH4, CO2 y pequeñas cantidades de H2, SH2 y N2.  Se produce a razón de unos 200-400 kg de materia seca, con un valor calórico de unas 5500 kcal/m3.

     

    Este biocombustible es utilizado para múltiples fines en la industria:

    a) Motores de combustión interna, con aprovechamiento de la potencia

    mecánica o eléctrica y con o sin recuperación de calor (cogeneración).

    b) Turbinas de gas o vapor, con aprovechamiento de la potencia eléctrica y

    con o sin recuperación de calor.

    c) Combustión directa para la producción de calor.

    d) Vehículos, con recuperación de la energía mecánica.

    e) Enganche a la red de gas natural.

    f) Producción de sustancias químicas.

     

    La producción de biogás es ya una realidad en un gran número de vertederos del país, si bien que duda cabe, que en un futuro no muy lejano la tecnología utilizada para su obtención, irá evolucionando, con el consiguiente aumento de rendimiiento en los procesos. Esto, unido al aumento de demanda provocado por el agotamiento de recursos fósiles, potenciará el uso de esta fuente alternativa de energía exponencialmente.

     

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    Residuos utilizados para generer biogás

    La digestión anaerobia es un proceso microbiológico que se desarrolla en ausencia de oxigeno y que está fundamentalmente ligado al tratamiento de los residuos biodegradables. El producto final es el denominado biogás, compuesto, principalmente, por metano y CO2 y que puede utilizarse para la producción de calor y/o electricidad.

     

    Los principales residuos utilizados para la generación de biogás son los siguientes:

    ·     RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS

    La fracción orgánica de los RSU constituye alrededor del 50% de la materia total y puede transformarse en biogás por digestión anaerobia. Como dato orientativo se puede establecer que, por cada tonelada de residuo, se producen unos 100 m3 de biogás.

    ·       LODOS DE ESTACIONES DEPURADORAS DE AGUAS RESIDUALES

    Los lodos de las estaciones depuradoras deben ser sometidos a determinados procesos con el fin de disminuir su carga orgánica. Uno de los sistemas más empleados para su estabilización es la digestión anaerobia. Aproximadamente se generan 0,35 m3 CH4/kg sólidos volátiles.

    ·       RESIDUOS GANADEROS

    Los residuos de las explotaciones ganaderas, consideradas antiguamente como subproductos de aplicación agrícola, constituyen en la actualidad un serio problema medioambiental. Puede plantearse su aprovechamiento para la producción de biogás: 12,6 m3 CH4/t purines.

    ·       RESIDUOS INDUSTRIALES

    Los residuos orgánicos de la industria alimentaria presentan potenciales de producción variables, pero usualmente elevados cuando contienen un elevado contenido en lípidos.

     

     

    El biogás generado está compuesto principalmente por CH4, CO2 y pequeñas cantidades de H2, SH2 y N2.

    Se estima que anualmente la actividad microbiológica libera a la atmósfera entre 590 y 880 millones de toneladas de metano.

     

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