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Caracterización de residuos

Estudio de viabilidad de la digestión anaerobia en planta piloto

Asesoría técnica en tareas de ingeniería básica

Caracterización de residuos

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Realizamos análisis de caracterización físico-química de residuos obteniendo datos como son, pH, humedad, contenido en sólidos totales, sólidos volátiles, materia orgánica (DQOt y DQOs), contenido en nitrógeno (N-NH4+ y NTK), alcalinidad, ácidos grasos volátiles (AGV) y contenido en lípidos, proteinas y carbohidratos.

Estudio de viabilidad de la digestión anaerobia en planta piloto

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Mediante nuestra metodología Optiblender, se planificará la operación en continuo a llevar a cabo con una serie de mezclas que permitan optimizar el proceso, incrementando el caudal de biogás y mejorando la calidad del digestato. Para ello, se definirán una serie de restricciones que se ajustarán en función de los requerimientos específicos de la operación (nivel de nitrógeno a cumplir, fósforo, sales, etc.)

Con las restricciones identificadas, se procederá a la simulación dinámica del digestor anaerobio, obteniendo la programación de operación que se va a llevar a cabo y una simulación a largo plazo que permitirá conocer cómo será la operación del digestor antes de comenzar a introducir la alimentación. Esto permitirá identificar puntos de mejora o inhibiciones a evitar, asegurando por tanto un arranque y operación óptimos.

Siguiendo la programación determinada, se planificará la operación en continuo de la co-digestión anaerobia en rango mesófilo o termófilo de un reactor de un volumen de laboratorio. Mediante la operación se podrán determinar parámetros como velocidad de carga máxima a ser tratada, tiempo de residencia hidráulico, eficiencia de eliminación, caudal de biogás producido durante operación en continuo, determinación de la calidad del digestato, etc.

El arranque de la planta se realizará con un inóculo procedente de un digestor anaerobio habituado al tratamiento de residuos con un contenido que facilite la digestión de residuos del tipo de industria objeto del estudio. Esta tarea, que para asegurar la estabilidad del digestor tiene una duración de en torno a 3 meses, se verá reducida sustancialmente con nuestra metodología Optiblender® que irá vigilando la estabilidad del digestor del digestor a medida que se van proponiendo nuevas etapas de operación. Por tanto, se propone un arranque basado en pautas indicadas por Optiblender, en un plazo reducido y asegurando  la estabilidad del proceso en todo momento. Durante el arranque el proceso será monitorizado siguiendo los parámetros y frecuencia que se muestra en la Tabla 1, como ejemplo.

Tabla 1.Parámetros y frecuencia monitorizados durante el arranque del digestor anaerobio (ejemplo variable según el proyecto)

 

Parámetro Frecuencia
pH Diaria
Temperatura Diaria
Alcalinidad 3 días/semana
ST 2 días/semana
SV 2 días/semana
DQO total 3 días/semana
DQO soluble 3 días/semana

+

N-NH4

3 días/semana
AGVs 2 días/semana
Caudal biogás Diaria
Composición biogás 2 días/semana

 

 

Una vez alcanzado el estado estacionario, se procederá a la optimización del proceso mediante el incremento de la carga orgánica según las pautas que indique Optiblender. En este sentido, el objetivo es alcanzar el máximo caudal de generación de biogás sin perjudicar la estabilidad del digestor y de esta forma obtener una operación que asegure una buena rentabilidad de la planta de biogás industrial. Durante la optimización del proceso se llevará a cabo la monitorización del digestor mediante el análisis de parámetros y frecuencia de medida según se indica en la Tabla 2, a modo de ejemplo.

 Tabla 2. Parámetros y frecuencia monitorizados durante la optimización del digestor anaerobio (ejemplo variable según proyecto)

 

Parámetro Frecuencia
pH Diaria
Temperatura Diaria
Alcalinidad 1-2 días/semana
ST 1 días/semana
SV 1 días/semana
DQO total 1-2 días/semana
DQO soluble 1-2 días/semana

+

N-NH4

1-2 días/semana
AGVs 1-2 días/semana
Caudal biogás Diaria
Composición biogás 1-2 días/semana

Asesoría técnica en tareas de ingeniería básica

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Durante todo el período de ejecución del estudio de viabilidad de la digestión anaerobia,  se prestará asistencia técnica a de cara a elaborar el proyecto de ingeniería básica necesario para la tramitación de las obras y su posterior ejecución. En este sentido, ICODA colaborará en las tareas que se describen a continuación:

·         Recepción y almacenamiento de sustratos. Se definirán los grupos o categorías de residuos a ser gestionados, volumen de tanques o sistemas de almacenamiento, distribución temporal de generación y se definirán las pautas de dosificación de residuos en función de la generación de los mismos.

·         Unidad de higienización. Se tratará de una unidad que en función de la normativa vigente será considerada. En ese caso, se evaluará la tecnología a implantar y se dimensionará en función del caudal y tipo de residuos a tratar.

·         Digestores. Se facilitarán todos aquellos parámetros necesarios para el diseño y dimensionamiento de los digestores, como pueden ser caudales, tiempo de retención hidráulico, temperatura de operación, etc.. Estos datos podrán ser obtenidos a partir de la experimentación realizada en las actividades anteriores o bien a partir de simulaciones específicas.

·         Caracterización final de digestato. Se realizará una caracterización final del digestato una vez alcanzado el estado estacionario óptimo que ayude a dimensionar las instalaciones y/o equipamiento requerido para su tratamiento posterior a la digestión anaerobia. Los parámetros estudiados en detalle serán: porcentaje de materia seca, pH, conductividad, DQO, NTK, Amonio, fósforo total y fosfatos.

·         Estrategia de puesta en marcha. ICODA planteará una planificación para la puesta en marcha del digestor anaerobio considerando el inóculo a utilizar, mezclas a utilizar durante el arranque hasta alcanzar el estado estacionario o monitorización de la puesta en marcha.

Seguimiento y reporte del proyecto:

De forma transversal a todas las actividades ejecutadas en el presente proyecto, se realizará un seguimiento del mismo y reporte al cliente final, con el objetivo de alcanzar los siguientes hitos:

 

  • Informe/presentación de caracterización de residuos.

  • Informe/presentación de definición de mezclas óptimas y programación de la operación.

  • Informe final de evaluación del proceso de co-digestión en continuo de residuos del tipo de sector a analizar.

  • Entregas de cálculos y datos relativos a la etapa de ingeniería básica según los requerimientos del cliente. Reuniones de carácter mínimo mensual con el cliente para presentación de datos (a acordar con el cliente).

Con el fin de asegurar la implantación estable de la co-digestión anaerobia (Co-DA) ayudamos a realizar la selección de cosustratos y a establecer la estrategia de alimentación adecuada, focalizándonos en la maximización de la producción de biogás y la estabilidad del digestor.

Nuestros partners

Planta piloto

Evaluamos la operatividad y eficiencia de la co-digestión anaerobia de determinados residuos y mezclas adecuadas al proceso en Planta Piloto, identificando y neutralizando posibles inhibiciones que nos permiten optimizar el proceso
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