Digestión Anaeróbica (AD) y Biogás
El biogás es un combustible gaseoso que contiene grandes cantidades de metano (biometano) producido por la digestión anaerobia de material biológico en condiciones controladas.
DIGESTIÓN ANAEROBIA Y BIOGÁS
Además de biogás, la digestión anaerobia (o AD) también produce un coproducto llamado digestato, que puede ser sólido, líquido o una combinación de ambos.
Los Intercambiadores de Calor HRS fabrican intercambiadores de calor y otros sistemas para su uso en todo el proceso de digestión anaerobia, incluyendo:
- Refrigeración de los gases de escape y recuperación de energía
- Calentamiento de materias primas y/o lodos
- Digestión/pasteurización de lodos
- Concentración y evaporación del digestato
REFRIGERACIÓN DE LOS GASES DE ESCAPE
Enfriar y recuperar el calor de los gases de escape puede aumentar la eficacia de las plantas de producción combinada de calor y electricidad (PCCE) utilizadas para generar electricidad a partir del biogás. El uso de intercambiadores de calor HRS Serie G con tubos corrugados en los gases de escape recupera energía que puede utilizarse en otras partes de la planta, como el calentamiento de la materia prima y el digestor, la pasteurización y la concentración de digestato.
CALENTAMIENTO DE MATERIA PRIMA Y DIGESTATO
El contenido del digestor debe calentarse para mantener la temperatura ideal para que trabajen las bacterias. Precalentar la materia prima antes de que entre en el digestor minimizará la cantidad de calor necesaria en el propio digestor y mejorará la eficacia general del proceso.
Para este tipo de aplicaciones, HRS recomienda los intercambiadores de calor de la serie DTI. Gracias al diseño de tubo corrugado en tubo, se mantiene un alto nivel de transferencia de calor, sin el riesgo de obstrucción o bloqueo asociado a los intercambiadores de calor en espiral, lo que garantiza un funcionamiento continuo en entornos difíciles.
PASTEURIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA O DEL DIGESTATO
Cuando lo exija la legislación o las exigencias de calidad para controlar los patógenos en el digestato (por ejemplo, al tratar subproductos animales o producir digestato según las distintas normas de calidad mundiales), puede ser necesaria la pasteurización en alguna fase del proceso de digestión anaerobia. Además, los operadores de plantas de AD ven la pasteurización como una forma de demostrar la calidad de su digestato y aumentar su valor.
El sistema de pasteurización de digestato HRS DPS se ha diseñado para tratar materias primas difíciles y maximizar la eficiencia energética, independientemente de si la materia prima se pasteuriza antes de la digestión o después de que el digestato haya pasado por el proceso de AD.
CONCENTRACIÓN Y EVAPORACIÓN DEL DIGESTATO
Tras la digestión y la producción de biogás, el digestato se separa mecánicamente en fases sólida y líquida (la fase líquida suele tratarse como un flujo de residuos, pero puede convertirse en un producto valioso), que luego puede utilizarse como fertilizante biológico; dependiendo de la materia prima, puede ser rico en componentes fertilizantes clave (NPK), aunque los dos flujos tienen distintos requisitos de almacenamiento y manipulación.
En algunos casos, los operadores de biogás deben utilizar e incurrir en el coste adicional de manipuladores de residuos para retirar el digestato, lo que supone un coste opex adicional.
El DCS (Sistema de Concentración de Digestato) de HRS aplica un proceso de evaporación para concentrar el digestato. Esto significa que, tanto si tu digestato crea un producto que se puede utilizar o vender, al reducir su volumen disminuirán los gastos de almacenamiento, transporte, aplicación y eliminación.
En un proceso de evaporación en varias fases, el volumen de digestato líquido puede reducirse hasta un 80%. Al mismo tiempo, a diferencia de otras tecnologías, el HRS DCS aumenta el contenido de nutrientes de los cultivos al tiempo que recupera energía para utilizarla en las fases de concentración posteriores, aumentando la eficiencia energética y reutilizando el condensado en otro punto de la planta de AD, evitando vertidos adicionales al medio ambiente.
SISTEMAS DE DESHUMIDIFICACIÓN POR BIOGÁS
La serie HRS BDS es una solución eficaz para enfriar y deshumidificar el biogás para su combustión, con dos opciones estándar. El sistema condensa hasta el 90% del agua contenida en el gas, que se separa continuamente antes de que el biogás limpio esté listo para su uso. Se trata de un proceso necesario para todas las plantas bioenergéticas que utilizan biogás como combustible en motores de cogeneración.
Puede incluirse opcionalmente una etapa de recuperación de calor, con lo que se reducen los costes energéticos hasta un 20%; se utiliza gas frío a 5°C para preenfriar el gas entrante a 40°C, al tiempo que se eleva la temperatura del gas deshumidificado a unos 36°C antes de su uso. Se incluye una enfriadora para proporcionar la energía necesaria para el proceso.
El BDS se suministra completo con controles en un patín «plug and play» empaquetado.