fuel of sewage sludge

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Fuel of sewage sludge Combustible de lodos de

depuradora

NIPPON STEEL & SUMIKIN ENGINEERING CO,LTD. Sludge Recycling Plant Engineering Section

RYOH FUKUDA

①


Resumen

La biomasa de lodos de aguas residuales está llamando la atención como una

alternativa de combustible fósil del carácter carbono neutral.

Veníamos haciendo esfuerzos para desarrollar el “sistema J-Combi” el cual

convierte los lodos de aguas residuales en combustible seco granular sin perjudicar

su propio poder calorífico.

Hemos encontrado que este combustible estaría disponible como una alternativa del

carbón y con él podríamos reducir los gases de efecto invernadero.

Esta tecnología está siendo desarrollada en colaboración con la empresa Tecnología

Suiza Combi.

(2)


Uso de lodos de aguas residuales

• El uso de materiales de los lodos de aguas residuales se está desarrollado de manera

constante. Aunque el porcentaje de su uso ha alcanzado aproximadamente un 70%, la

utilización de la materia orgánica en los lodos de aguas residuales como

energía/recurso es aún limitada.

Comportamiento del uso de materiales※

Uso de la biomasa de lodos de aguas residuales*

(Año 2006)

(3)

* fuente: Ministerio de la Tierra, la

Infraestructura, el Transporte y el Turismo


4

Comportamiento de los gases de efecto invernadero* Desglose de los gases de efecto invernadero

originados en las líneas del alcantarillado※

La gran cantidad de los gases de efecto invernadero viene de la energía eléctrica

y la incineración (N2O).

La tasa de incremento de estos es especialmente alta.

*fuente: Ministerio de la Tierra, la

Infraestructura, el Transporte y el

Turismo

Energía

eléctrica

Cantidad

gas

es d

e ef

ecto

in

ver

nad

ero (

die

z m

il t

on

elad

as –

CO

2)

can

tidad

tra

tad

a (m

illo

nes

de

m3)

Tratamiento de agua

Tratamiento de lodos

Energía eléctrica

(planta de tratamiento)

Incineración

Tratamiento de agua

Tratamiento de agua

Combus

tible Energía eléctrica

(estación de bombeo)

Otros

Total

Incineración

Otros

Otros

Combustible

Gases de efecto invernadero

(4)


Política del Gobierno Japonés • Además del sistema de alcantarillado, se lleva a cabo la promoción de los

compromisos para la colaboración y cooperación con las principales

organizaciones relacionadas, como para el suministro de recursos y energía

para los distritos en colaboración con otros sectores y otras empresas.

Sistema de alcantarillado ideal para el futuro hacia la formación de la sociedad recicladora

(5)


Municipalidad

Planta de

tratamiento

de lodos

Planta de

secado

Central eléctrica

Depósito

Usuario

Lodos Pellets

Operación y

Mantenimiento

Ingeniería

Adquisiciones

Construcción

Esquema de negocio

La incineración ha sido la megatendencia hasta hace poco, sin embargo,

podemos hacer ahora uso efectivo de los lodos de aguas residuales.

Proveemos la mejor solución por medio de este esquema de negocio como

apoyo completo.

(6)


Características del sistema J-combi para el secado de lodos

Producir lodos secos granulados de

alta calidad sin peletización.

Secar lodos – sin tratamiento externo

para olor, y cuando sea necesario, sin

producción de condensación.

Secar lodos al nivel de seguridad más

alto basándose en el enfoque de

“Prevención y Protección”, por

medio de la combinación de equipos

de detección de última generación

y del control de parámetros de

operación además de los sistemas de

ventilación y supresión de explosión.

(7)


Vista externa del

mezclador de doble eje

Proceso de crecimiento de granulación

Vista externa del

tambor de secado

Es posible asegurar la calidad estable del combustible lo cual permite la variación

tanto en las características como en la cantidad de lodos de aguas residuales.

Características del mezclador de doble eje y del tambor de secado

Lodos de aguas residuales Pallets de reciclaje

Hacia el tambor

de secado

Gas de secado

Desde el mezclador de

doble eje

Primer ciclo Tercer ciclo Segundo ciclo Cuarto ciclo

(8)


Combustible de lodos de aguas residuales

0

20

40

60

80

100

5.6 ～ 4.0 ～ 5.6 2.8 ～ 4.0 2.0 ～ 2.8 1.0 ～ 2.0 ～ 1.0

(%)

escala (mm)

Distribución del tamaño del grano

Características del combustible de lodos de aguas residuales

El combustible de lodos de aguas residuales fabricado por medio del secado y la

granulación es de alto rendimiento en comparación con el de la carbonización.

El combustible fabricado por medio del secado es superior que el de la carbonización

en cuestión de la estabilidad durante el depósito.

(9)

Secado y granulación Carbonización

・apariencia

・valor térmico

(lodos no digeridos)

・valor térmico

(lodos digeridos)

・rendimiento

・olor

Granos

1920 MJ/kg de sólido seco

(4.500-4.800 kcal/kg de sólido

seco)



seco)

22%

olor de lodos de aguas

residuales

*es posible eliminar el olor

agregando carbón activo.

Cilindro



seco)



seco)

16 %

olor de alquitrán

Estabilidad durante el

depósito

Polvo pequeño

El punto de ignición es alto

Polvo pesado

El punto de ignición es bajo


El contenido adecuado de agua permite mantener la energía que se tenía en el momento de la fabricación.

Los componentes orgánicos quedan iguales lo cual mejora el valor.

Inorgánicos 4%

Componentes

orgánicos 16%

Agua

80% Secado

Lodos deshidratados

Valor

térmico

Inorgánicos 4%

Componentes

orgánicos 16%

Agua

vaporizada

Inorgánicos 4%

Componentes

orgánicos

Carboni

zación

Combustible del secado

Combustible de la carbonización

Los componentes

orgánicos quedan iguales

Agua

vaporizada

Materia volátil

Agua10%

Superioridad del sistema J-combi

(10)


Comparación de los tratamientos de lodos de aguas residuales

-400.0

-200.0

0.0

200.0

400.0

600.0

800.0

1000.0

Gase

s d

e ef

ecto

in

ver

nad

ero [

kg

-CO

2/t

de

pes

o h

úm

edo]

Electric Fuel N2O CO2reduction greenhouse effect gas

secado y

granulación

carbonización

(250300C)

carbonización

(aprox. 500 C)

carbonización

(600800 C)

incineración

incineración

+

generación eléctrica

¡El sistema J-combi es el mejor proceso para reducir la emisión neta de los gases de

efecto invernadero!

(11)


Prueba de fabricación de pellets de

combustible

Prueba en la estación de energía

térmica

LISTA de Referencia de Plantas en el País

Dueño Sitio Capacidad Alcance de la

operación Nota

2008 Energía Bio Solida, S.A. Ciudad de

Shinjo

30 t/día×1 EPC

El primer proyecto hecho por una organización

privada.

Esta planta es operada por astillas de madera.

2012 Prefectura de Fukushima Pref. de

Fukushima

30 t/día×1 EPC El objetivo de este proyecto es la reducción

voluminosa de lodos de aguas residuales.

2013 Ciudad de Kitakyushu Ciudad de

Kitakyushu

70 t/día×1 DBO

(20 años)

Esta planta es operada por gas de digestión.

Investigación, Desarrollo y Ventas

*Hay 50 registros en el extranjero

(12)


• Veníamos operando a modo de prueba. Iniciamos la operación de prueba a

principios de abril pasado.

Especificaciones de la planta de prueba

・Tipo: Planta de secado del tambor móvil

・Combustible: Aceite térmico

・Evaporación de agua: 750 kg/hora

・Lodos de aguas residuales

(digeridos, no digeridos)

・Humedad de lodos: 70 85 %

Se llevarán a cabo los siguientes pasos:

1. Fabricar muestras de granulación de lodos que se reciban de clientes

que consideren la introducción de este sistema.

2. Obtener varias bases de datos sobre las características de los lodos.

3. Reducir el costo de mantenimiento y operación; mejorar

principalmente la eficiencia de combustible.

Planta de prueba

(13)


Grupo de INGENIERÍA DE ACERO NIPPON Y SUMIKIN

Hacemos uso efectivo del combustible de lodos de aguas

residuales para los centros de disposición y las plantas

siderúrgicas.

(14)

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