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Biogás

El biogás es un combustible gaseoso que contiene grandes cantidades de metano (biometano) que se produce por la digestión anaerobia del material biológico bajo condiciones controladas.

BIOGÁS Y DIGESTIÓN ANAERÓBICA

Al igual que el biogás, la digestión anaeróbica (AD) también produce un co-producto llamado digestato, que puede ser un sólido, un líquido o una combinación de los dos.

HRS Heat Exchangers diseña intercambiadores de calor y otros sistemas que son utilizados en el proceso de digestión anaeróbica, incluyendo:

  • Enfriamiento de gases de escape y recuperación de energía
  • Calentamiento de la materia prima biológica (feedstock) y/o del fango
  • Pasteurización de la materia prima biológica o del digestato
  • Concentración y evaporación del digestato
  • Hidrólisis térmica para intensificar la producción de gas

ENFRIAMIENTO DE GASES DE ESCAPE

El enfriamiento y la recuperación del calor procedente de los gases de escape pueden incrementar la eficiencia de las plantas de cogeneración de calor y electricidad (CHP), utilizadas para generar electricidad utilizando biogás. Los intercambiadores de calor HRS Serie G con tubos corrugados recuperan la energía de los gases de escape para que puedan utilizarse en otras partes de la planta, incluyendo la alimentación y el calentamiento del digestor, la pasteurización y la concentración del digestato.

CALENTAMIENTO DE LA MATERIA PRIMA BIOLÓGICA Y EL FANGO

Cuando la legislación o las exigencias de calidad lo requieran (por ejemplo, cuando se tratan subproductos animales o se genera un digestato según la norma de calidad PAS110), puede ser necesaria la pasteurización en algún momento del proceso de digestión anaerobia. Además, los operadores de plantas AD están viendo cada vez más la pasteurización como una forma de demostrar la calidad de su producto de digestión y así aumentar su valor.

Para estas aplicaciones, HRS recomienda los intercambiadores de calor Serie DTI, de doble tubo. El tubo interior está corrugado, lo que eleva el nivel de transferencia de calor, sin el riesgo de obstrucción característico de los intercambiadores de calor en espiral, además de asegurar el funcionamiento en continuo en un ambiente difícil.

 

PASTEURIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA BIOLÓGICA O DEL DIGESTATO

Cuando la legislación o las exigencias de calidad lo requieran (por ejemplo, cuando se tratan subproductos animales o se genera un digestato según la norma de calidad PAS110), puede ser necesaria la pasteurización en algún momento del proceso de digestión anaerobia. Además, los operadores de plantas AD están viendo cada vez más la pasteurización como una forma de demostrar la calidad de su producto de digestión y así aumentar su valor.

Ya sea que se esté pasteurizando la materia prima antes de su incorporación al digestor, o el digestato producido por el proceso AD, los sistemas HRS DPS (Digestate Pasteurisation Systems) pueden hacer frente a estos productos complicados al tiempo que maximizan la eficiencia energética.

 

CONCENTRACIÓN Y EVAPORACIÓN DEL DIGESTATO

Después de la digestión y producción del biogás, el digestato normalmente se separa mecánicamente en dos fases, una sólida y otra líquida y puede ser utilizado como fertilizante biológico, aunque las dos fases presenten requerimientos diferentes respecto de su almacenaje y manipulación. En algunos casos, los operadores de biogás tendrán que pagar a los gestores de residuos para que se hagan cargo de la eliminación del digestato, lo que implica un costo adicional.

Aun en el caso de que no hubiese mercado para el digestato, el hecho de reducir su volumen implica una reducción de costes de almacenamiento, transporte, de uso del producto y de su retirada. El sistema HRS DCS (Digestate Concentration System) aplica un proceso de evaporación para concentrar el digestato.

En un proceso de evaporación de múltiple efecto, el volumen del digestato puede reducirse a menos del 20%. Al mismo tiempo, a diferencia de los secadores de digestato convencionales, el sistema HRS DCS aumenta la disponibilidad de nutrientes de los cultivos. La recuperación de energía para su uso en posteriores fases de concentración aumenta la eficiencia y la reutilización de agua en otras partes de la planta de AD evita vertidos adicionales al medio ambiente.

HIDRÓLISIS TÉRMICA PARA INTENSIFICAR LA PRODUCCIÓN DE BIOGÁS

HRS ha desarrollado un proceso en continuo para la hidrólisis térmica de los lodos del digestor. Este proceso engloba un tratamiento térmico de 160-170 °C de los fangos. Un paso de explosión de vapor puede incluirse para una eficiencia extra. El tratamiento térmico cambia la estructura de las células que componen el fango. Las barreras de lignina se rompen, así como las cadenas de hemi-celulosa, formándose azúcares libres, que son más fáciles de digerir por las bacterias. En consecuencia, se reduce el periodo de tiempo de residencia requerido. El uso del intercambiador de superficie rascada Serie UNICUS limpia la pared de los tubos constantemente y hace posible el tratamiento térmico en continuo. Si necesita más información acerca de los sistemas de termo hidrólisis de HRS, la puede encontrar aquí.

 

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