josé lucas pérez pardo memorias purines extremadura 2010 c 2

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DISEÑO, OPERACIÓN Y RENTABILIDAD DE UNA PLANTA DE BIODIGESTIÓN ANAEROBIA PARA UNA EXPLOTACIÓN INTENSIVA DE CERDO IBÉRICO DE 7.500 PLAZAS. C.P. #1: Purines almacenados en fosos techados con un tiempo de retención de 14 - 21 días.

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Diseño, operación y rentabilidad de plantas de biodigestión anaerobia de purines de cerdo.

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Page 1: José Lucas Pérez Pardo memorias purines extremadura 2010 c 2

DISEÑO, OPERACIÓN Y RENTABILIDAD

DE UNA PLANTA DE BIODIGESTIÓN

ANAEROBIA PARA UNA EXPLOTACIÓN

INTENSIVA DE CERDO IBÉRICO DE

7.500 PLAZAS.

C.P. #1: Purines almacenados en fosos

techados con un tiempo de retención de 14 - 21 días.

Page 2: José Lucas Pérez Pardo memorias purines extremadura 2010 c 2

Bases de Cálculo

Nº de Cerdos: 7.500

Peso Promedio: 95 kg

Generación de Purín: 7,13 L/cerdos * 7.500 =

53.500 L/día

Generación de Purín desbastado (ø=2mm):

51.000 L/día

ST = 6,5 %

Carga de ST = (6,5/100) * 51.000= 3.315 kg/día

SV = 4,6%

Carga de SV = (4,6/100) * 51.000= 2.346 kg/día

SSV/SV = 0,70

NT = 3,5 kg/m3

Carga de NT = 3,5 * 51 = 179 kg/día

PT = 1,3 kg/m3

Carga de PT = 1,3 * 51 = 66,3 kg/día

Page 3: José Lucas Pérez Pardo memorias purines extremadura 2010 c 2

Producciones Estimadas

m3 CH4/día = 740 m3/día

m3 biogás/día = 1.057 m3/día

m3 biogás/Tm purín = 20,7

Energía Eléctrica = 2.737,6 kweh/día (P=114kw) (E =37%)

Energía Calorífica = 4.425 kwth/día

Digestato

caudal = 49.500 l/día

Composición

ST = 1.900 kg/día

SV = 704 kg/día

SF/ST = 0,63

NT = 175 kg/día

PT = 58 kg/día

Page 4: José Lucas Pérez Pardo memorias purines extremadura 2010 c 2

Fosas

Receptoras

FLUJO TECNÓLOGICOpurín

DESBASTE

-Cámara de Rejas

-Tamiz Rotatorio (ø=2 mm)

Compostaje

HOMOGENIZACIÓN-TRH = 2 días-

ACONDICIONAMIENTO

PARA ALIMENTACIÓN

GASÓMETRO

REACTOR ANAEROBIO-TRH = 14 días-

PURIFICACIÓN BIOGÁS

GRUPO COGENERACIÓN

(120 Kw)

E. Calorífica E. EléctricaRED

Soplante

DESGACIFICACIÓN

-Receptor de Digestato

THR = 10días

Digestato

Recirculación Digestato

•Uso Agrícola Directo

•Recuperación de nutrientes

•Reducción de nutrientes

•Concentración

Biogás

Digestato

Sólidos

Page 5: José Lucas Pérez Pardo memorias purines extremadura 2010 c 2

Indicadores Económicos

Coste de Inversión para una planta de

Biodigestión/Co-digestión = 585.270 €

Coste de Operación + Mantenimiento = 17.560 €/año

Ingresos Brutos por venta de energía eléctrica

(2.737,4 kweh/día) (1/24h/día) (8.000h/año) (0,136 €/kweh) = 124.105 €/año

Ingresos Netos por venta de energía eléctrica.

(80/100) (124.105) = 99.284 €/año.

Tiempo de amortización (venta e. eléctrica) = 7 – 8 años.

Beneficio/costes de Operación = 5,65

Page 6: José Lucas Pérez Pardo memorias purines extremadura 2010 c 2

DISEÑO, OPERACIÓN Y RENTABILIDAD

DE UNA PLANTA DE BIODIGESTIÓN

ANAEROBIA PARA UNA EXPLOTACIÓN

INTENSIVA DE CERDO IBÉRICO DE

7.500 PLAZAS.

C.P. #2: Purines almacenados en balsas con un tiempo de

retención de 90 días.

Page 7: José Lucas Pérez Pardo memorias purines extremadura 2010 c 2

ESCENARIOS

A) Purines almacenados en fosos TR = 14-21 días.

B) Codigestión de A, con subproductos de la fabricación

de biodiésel (glicerina) al 3% en afluente de R.A.

C) Purines almacenados en balsa con TR = 90 días.

D) Codigestión de C, con subproductos de la fabricación

de biodiésel (glicerina al 3% en afluente de R.A.).

Page 8: José Lucas Pérez Pardo memorias purines extremadura 2010 c 2

Fuentes de información y bases para el cálculo

Las producciones de biogás y CH4 y son

estimaciones realizadas a partir de

mediciones experimentales en reactores

de 10 l (mezcla completa). Laboratorio

CI2AM.

Las muestras de purines, se tomaron en

Explotación Agropecuaria Arenalejo S.L., a

los 21 días de almacenados en fosos

techados.

Para el cálculo de los costes de

transporte se fijó una distancia de 100

km, desde el punto de suministro hasta

la planta de tratamiento.

Las muestras de glicerina industrial se

tomaron de la Fábrica de Biodiésel

ubicada en Valdetorres, Badajoz.

Page 9: José Lucas Pérez Pardo memorias purines extremadura 2010 c 2

PRODUCCIONES ESTIMADAS

INDICADORESESCENARIOS

A BCodigestión

C DCodigestión

m3CH4/día 740,0 2.048,4 284,5 776,9

m3biogás/día 1,057 3.013,5 395,1 1.126,0

m3biogás/m3purín 20,7 59,1 7,8 22,1

E. Eléctrica

kwe/día2,733 7.579,5 1.050,3 2.875,0

Page 10: José Lucas Pérez Pardo memorias purines extremadura 2010 c 2

INDICADORES ECÓNOMICOS

INDICADORESESCENARIOS

A BCodigestión

C DCodigestión

Coste de Inversión (€) 585.270 620.215 585.270 620.225

Coste de Operación +

Mantenimiento (€/año)17.560

22.900(+35% Transp.)

17.56022.900

(+35% Transp.)

Ingresos brutos. Venta

E. eléctrica (€/año)124.105 343.604 47.704 130.333

Ingresos netos. Venta E.

eléctrica (€/año)99.284 268.011 38.163 101.660

Tiempo de Amortización

(años)7,0 – 8,0 2,5 – 3,0 28,0 – 30,0 7,0 – 8,0

Beneficios/costes

operación5,65 11,7 2,2 4,4

Page 11: José Lucas Pérez Pardo memorias purines extremadura 2010 c 2

GRACIAS POR SU

ATENCIÓN

José Lucas Pérez Pardo

Centro de Investigación e Ingeniería

Ambiental