Las Ventajas del Calentamiento Externo del Digestor
La digestión anaeróbica (AD) es una técnica muy implementada para la producción de energía renovable (biogás) y la gestión de residuos orgánicos como lodos de aguas residuales, estiércol y residuos de cultivos. También es capaz de producir un fertilizante biológico sostenible en forma de digestato. Sin embargo, aunque la técnica está bien desarrollada, muchos diseños de digestores aún incorporan elementos calefactores dentro del propio tanque (o en su base o paredes); un diseño obsoleto que ocasiona varias dificultades operativas y puede conducir a un tiempo de inactividad innecesario y costoso.
Los digestores anaeróbicos normalmente están diseñados para funcionar en uno de dos regímenes de temperatura: mesófila (entre 30°C y 38°C) o termófila (de 50°C a 57°C). Independientemente del régimen de temperatura que se aplique, en muchas situaciones es probable que se requiera alguna forma de calentamiento del digestor, para lograr rendimientos óptimos de biogás.
En el pasado, el sistema de calentamiento (a menudo compuesto por una serie de tuberías de agua caliente) se ha ubicado en o alrededor del suelo del digestor principal. Si bien esto genera una buena transferencia de calor inicial y crea corrientes térmicas en el digestato para ayudar a la mezcla, la acumulación de sedimentos disminuye rápidamente estas propiedades y la limpieza regular (que requiere que el digestor se vacíe cada vez) es necesaria para mantener un rendimiento satisfactorio con dichos sistemas. En algunos casos, las unidades de calentamiento se han incorporado en las paredes y el suelo de hormigón, lo que aumenta los posibles problemas y gastos en caso de que algo vaya mal.
La solución es ubicar la unidad de calentamiento fuera del digestor; un enfoque que se utilizó por primera vez en Illinois en 1946. Desde entonces, el calentamiento externo del digestor basado en intercambiadores de calor se ha utilizado con éxito en plantas AD de todo el mundo. A lo largo de los años, el diseño de los intercambiadores de calor ha mejorado considerablemente, como es la Serie HRS DTI de intercambiadores de calor de tubos corrugados, ideales para el calentamiento externo de fluidos y lodos del digestor, y que se han utilizado con éxito en varias de estas aplicaciones.
La mayor ventaja del calentamiento externo es que se puede comprobar, limpiar o reparar en cualquier momento sin necesidad de vaciar (o entrar) el digestor, que es un proceso costoso y potencialmente peligroso. Sin embargo, hay otros beneficios, como el hecho de que los sistemas externos se pueden diseñar en forma de una matriz de intercambiadores de calor, que calienta más de un digestor; además, su rendimiento térmico mejorado reduce los requisitos de calentamiento y mejora la eficiencia energética general de la planta de AD. Cuando las unidades están fabricadas con materiales como el acero inoxidable, la vida útil aumenta considerablemente en comparación con las unidades de calentamiento internas, con mantenimiento rutinario sencillo.
La Serie HRS DTI es un intercambiador de calor a contracorriente, lo que significa que el producto fluye a través del tubo interior y el fluido de servicio lo hace a través de la camisa circundante. La tecnología de corrugación de HRS aumenta tanto la transferencia térmica como la eficiencia, en comparación con los diseños estándar de intercambiadores de calor de tubos lisos, y minimiza el ensuciamiento, que es muy importante cuando tratamos materiales como los lodos. Se pueden interconectar varias unidades, con la opción de bastidor, aislamiento y revestimiento en acero inoxidable.
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