Tratamiento de Residuos Líquidos mediante la Metanización Anaeróbica y Generación de

BiogásBiogás

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Jornada sobre METANIZACIÓN F.E.R. Logroño, Marzo 2011

• Presentación Biosar, Valbio y Optima Renovables

• Principios de la Metanización

• Tecnología Methacore de Valbio

• La Metanización en la Industria del Vino :

INDICE

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• La Metanización en la Industria del Vino :

• Propuesta de Valor

• Caso Práctico

• Ruegos y preguntas

PROYECTO ESPECÍFICO DE REVALORIZACIÓN DE RESIDUOSPARA BODEGAS Y VITICULTORES:

OBJETIVOS:

• Promover el uso de los residuos vitivinícolas (sarmiento) comomaterial bioenergético.• Poner en relación a los diferentes agentes de la cadena de valor(productor-transformador-distribuidor).• Generar un ahorro considerable en las diferentes instalacionesbodegueras, cooperativas, etc.• Disminuir considerablemente la generación de CO2 a laatmósfera.• Hacer las instalaciones vitivinícolas lo mas autosuficientesposibles (producir su propia energía).

• Valbio es una empresa del Sur Oeste de Francia con más de 15 años deexperiencia en el estudio, diseño y construcción de plantas de Biogásmediante Digestión Anaeróbica (Metanización).

• Es la empresa propietaria de la Tecnología Methacore para el tratamiento ydepuración de Aguas Residuales y generación de Biogás.

• Valbio es el socio tecnológico de Optima Renovables en España.

VALBIO

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Sectores:

• Transformación de leche :• Quesos, yogurt, batidos…

• Vinos• Producción de bebidas gaseosas,

agua y bebidas alcohólicas.• Productores de azúcar o glucosa.

Optima Renovables

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Optima Renovables

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• Consultoría y Asesoramiento en tratamiento de aguas residuales y Biogás.

• Estudios Técnico-Económicos, análisis de rentabilidad y viabilidad de proyectos de plantas de generación de Biogás.

• Tramitación de ayudas, subvenciones y permisos.

• Planificación, diseño y construcción de plantas de Biogás.

•

BIOSAR – OPTIMA – VALBIO,QUE OFRECEMOS ?

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• Análisis de la valorización energética de la planta.

• Estudio de adaptabilidad, reutilizando al máximo los equiposya disponibles y el espacio existente.

• Formación para el personal encargado de la planta.

• Puesta en marcha de la planta & Supervisión proceso biológico.

PRINCIPIOS DE LA METANIZACION

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LA METANIZACIÓN EN PALABRAS• La Metanización es una fermentación anaeróbica, en ausencia de

oxigeno, la cual bacterias del medio ambiente transforman la materiaorgánica en biogás.

• La Metanización es un proceso biológico natural que se da de formaespontánea en la naturaleza y forma parte del ciclo biológico:

• El “gas de los pantanos” típico de las aguas estancadas,• El eructo de las vacas•

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• La digestión de la celulosa por las termitas

• La Metanización permite eliminar la contaminación orgánica de losefluentes con un bajo consumo de energía, produciendo poco lodo ygenerando una energía renovable: el Biogás

• Cuanto mas asimilable es el substrato (azúcares, acetatos) mas rápida yeficiente es la Metanización

LA METANIZACIÓN EN CIFRAS

• Es un proceso mesofilico que necesita una temperatura entre 30 y 37 °C

• La reacción bioquímica de producción del CH4 requiere un pH entre 5,5 y

8,5, con un valor optimo cercano a la neutralidad (pH: 7)

• 1 kg de materia orgánica puede producir 400 l de CH4, sea 4 KW

• 1 proceso anaeróbico produce 6 a 7 veces menos de lodo biológico que su

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• 1 proceso anaeróbico produce 6 a 7 veces menos de lodo biológico que su

equivalente aeróbico (lodo activado)

• Las Bacterias anaeróbicas pueden soportar el desequilibrio de nutrientes:

C/N/P : 500/5/1 en el substrato, por su baja tasa de reproducción

CARACTERÍSTICAS DEL BIOGÁS

• Su composición, aunque depende del sustrato con el que se producey del tipo de tecnología utilizada, en general es la siguiente:

• 60% - 85% de metano (CH4).(85% en la producción de vino)

• 30% - 40% de anhídrido carbónico (CO2).

• Y en mucha menor proporción (entre 0.5% y 5%), otros elementoscomo el Hidrógeno (H2), ácido sulfhídrico (H2S), y otros gases.

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• Generar Biogás significa una importante reducción de emisiones

de gases de efecto invernadero derivadas de la reducción deemisiones incontroladas de CH4, (que produce un efecto invernadero20 veces superior al CO2), y reducción del CO2 ahorrado porsustitución de energía fósil.

LA METANIZACIÓNDEPURACIÓN POSITIVA

Descontaminar Generando Energía

Producción de energía

renovable (biogás)

AUTONOMASOSTENIBLE

Cumplimiento con

normativas de ares vigentes

EFICIENTE

Ahorro en el coste del

tratamiento de residuos y

rentabilidad de la instalación

RENTABLE

Facilidad de la operación y

bajo mantenimiento

SEGURA

LA METANIZACIÓN EN LA IND. DEL VINOPROPUESTA DE VALOR

� PROYECTO SOSTENIBLE Y AUTÓNOMO

���� UTILIZACIÓN DEL BIOGÁS GENERADO EN LA PROPIA PLANTA

���� POSIBILIDAD DE UTILIZACIÓN DEL BIOGÁS EN FORMA DE CALOR O FRIO

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���� GARANTÍA DE CUMPLIMIENTO DE LA NORMATIVA LEGAL Y MEDIOAMBIENTAL

���� POSICIONA A LA EMPRESA ESTRATÉGICA Y FAVORABLEMENTE FRENTE AL AUMENTO DE

LOS COSTES DE LA ENERGÍA CONVENCIONAL, Y FRENTE A NUEVAS LEYES (KIOTO)

���� PROMUEVE LA COMUNICACIÓN POSITIVA Y DE COMPROMISO CON EL DESARROLLO

SOSTENIBLE, Y CONTRIBUYE A LA MEJORA DE LA GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL

TECHNOLOGIAVALBIO

METHACORE@

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TECNOLOGÍA PATENTADA

PRESENTACIÓN GENERAL DEL PROCESO• VALBIO METHACORE @ es una invención de la empresa VALBIO dedicada al

tratamiento de los efluentes con alta carga orgánica disueltade las agroindustrias como las Bodegas, destilerías, Queserías…

• VALBIO METHACORE@ es un proceso anaeróbico trabajando con lodosgranulosos y pertenece a la familia de los reactores UASB (Upflow AnaerobicSludge Blanket), EGSB (Expanded Granular Sludge Bed).

• VALBIO METHACORE@ es particularmente adecuado

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• VALBIO METHACORE@ es particularmente adecuadopor las actividades con fuerte estacionalidad,

• VALBIO METHACORE@ es el resultado de mas de 10 anos de realización deunidades de metanización para las bodegas en Francia

• VALBIO METHACORE@ alcanza rendimientos de depuración de la contaminaciónorgánica superior à 95%.

SEPARADOR TRIFÁSICO

VALBIO METHACORE®

BIOGÁS

LODOS

EFLUENTE TRATADO

CIRCUITO DE RECIRCULACIÓN

EXTERNA

LODOS GRANULADOS SECOS

ESQUEMA PROCESO VALBIO-METHACORE

ZOOM SOBRE LOS LODOS GRANULADOS

LODOS GRANULADOSEN EXPANSIÓN

EFLUENTE A TRATAR

2 mm

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ESQUEMA COMPARATIVOPLANTA DEPURADORA AERÓBICA - ANAERÓBICA

DEPURADORAAEROBICA

(LODO ACTIVADO) No es pot v isualitzar la imatge. Pot ser que l'ordinador no tingui prou memòria per obrir-la o que la imatge s'hagi malmès. Reinicieu l'ordinador i després torneu a obrir el fitxer. Si hi continua apareixent l'x vermella, és probable que calgui suprimir la imatge i tornar-la a inserir.

PRE TRATAMIENTO

LODO ACTIVADO + DECANTADOR

NO NEUTRALIZACION DEL PH

NO AGREGA DE

ELECTRICIDAD DIVIDO POR 10

LODOS EN EXCESO DIVIDO POR 50

VOLUMEN DE REACTOR DIVIDO POR 10

DEPURADORAANAEROBICA

(METHANIZACIÓN)No es pot v isualitzar la imatge. Pot ser que l'ordinador no tingui prou memòria per obrir-la o que la imatge s'hagi malmès. Reinicieu l'ordinador i després torneu a obrir el fitxer. Si hi continua apareixent l'x vermella, és probable que calgui suprimir la imatge i tornar-la a inserir.

PRE TRATAMIENTO

VALBIOMETHACORE@

LODO ACTIVADO + DECANTADOR

NO AGREGA DE NITROGENO Y FOSFORO

VOLUMEN DE REACTOR DIVIDO POR 10

CAPACIDAD DE ACEPTACION DE LOS VARIACIONES

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POSSIBILIDAD DE QUEDAR INACTIVO DURANTE MESES

LA METANIZACION EN LA INDUSTRIA

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EN LA INDUSTRIA DEL VINO

CARACTERÍSTICAS DE SUS EFLUENTESCAUDALES & CARGAS CONTAMINANTES

• Consumo medio de agua : 0.8 Litros / Litro de Vino.• Valor DQO entre 20.000 mg/l y 40.000 mg/l (valor medio en torno a

los 25.000 mg/l)

PeríodosVolumen de

efluentesDQO

EfluentesCarga

Nominal

Vendimia 100% 25 000 mg/l 100%

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Vendimia 100% 25 000 mg/l 100%

Trasvases / Lavados

50% 15 000 mg/l 30%

Actividad resto del año

10% 5 000 mg/l 2%

POR EJEMPLO

VINO ���� 200 000 mg/l DQO

NÚCLEO URBANO ���� 1 000 mg/l DQO

EL tamaño requerido de la bodegas • En Francia se han puesto en funcionamiento mas de 50 plantas es de tratamiento para bodegas en los últimos 15 anos

• La capacidad de producción de estas bodegas se sitúa entre los

10.000 hl y 200.000 hl

• Las Bodegas de menor tamaño se han unido en estrategias de

colaboración poniendo en marcha unidades de depuración colaboración poniendo en marcha unidades de depuración

compartidas para alcanzar el tamaño critico de la instalación con

tecnología de metanización. El ejemplo mas significativo es la CUMA

de Saint Emilion (Bordeaux) que trata por metanización las aguas

residuales de 250 bodegas con un coste global para cada uno de

155 €/Ha o 3,1 c€/l de vino.

PLANTA DE DÉPURACION PARA BODEGA

ABONO BIOLÓGICO

PRE-TRATAMIENTO ETAPA AERÓBICA

REJILLA

DECANTACIÓN

RASPONORUJA

TIERRA DEFILTRACIÓN

TANQUELODO ACTIVADO

DECANTADOR

SECADO LODO

EFLUENTEDEPURADO(VERTIDO)

35.000 mg DQO / l

100 mg DQO/l

Rdt 99,8%

TANQUE DE BALANCEO& PRE-ACIDIFICACIÓN

EFLUENTE

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CALDERA

AGUA CALIENTE

ABONO BIOLÓGICO

GASÓMETROETAPA ANAERÓBICA BIOGÁS

Tª

pH

ANTORCHA DE SECURIDAD

LODO GRANULOS(EN EXCESO)

1.500 mg DQO/l

Rdt 95%

& PRE-ACIDIFICACIÓN

EFLUENTEMETANIZADO

LA METANIZACIÓN EN LA IND. DEL VINOPROPUESTA DE VALOR

� ALTA FLEXIBILIDAD

���� ADAPTADA A LA ESTACIONALIDAD,

CARACTERÍSTICA DE LAS EXPLOTACIONES VINÍCOLAS

���� LA PLANTA SE DIMENSIONA EN FUNCIÓN

DEL TAMAÑO DE LA UNIDAD PRODUCTIVA

Y SE PUEDE INTEGRAR EN INSTALACIONES YA

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Y SE PUEDE INTEGRAR EN INSTALACIONES YAEXISTENTE.

LA METANIZACIÓN EN LA IND. DEL VINOPROPUESTA DE VALOR

� BAJO CONSUMO DE ELECTRICIDAD

� BAJA PRODUCION DE LODOS

� ELIMINA LES MALOS OLORESDURANTE VENDIMIA

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� COMUNICACIÓN POSITIVA (RESPETO AL MEDIO AMBIENTE

� SISTEMA BIOLÓGICO MUY SEGURO MINIMIZANDO EL RIESGO AMBIENTAL

� SUPERFICIE DE PLANTA REDUCIDA

TABLA COMPARATIVAOPCIONES AERÓBICA - ANAERÓBICA

PROC. AERÓBICO CONT. METANIZACIÓN

Kg de DQO/ m3 de reactor /j de 0,25 a 0,5 de 5 a 10 ☺☺☺☺

kW eléctrico consumidos / kg DQO entre 0,6 y 2 entre 0,05 y 0,1 ☺☺☺☺

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Producción de lodo /kg DQO entre 0,25 / 0,5 entre 0,02 / 0,04 ☺☺☺☺

Producción de energía kW/kg DQO - entre 3 y 4 ☺☺☺☺

Presupuesto de Inversión €/kg DQO entre 250 / 500 entre 300 / 600 ����

Costes de Explotación €/kg DQO (‘*) entre 0,05 / 0,2 entre 0,005 / 0,02 ☺☺☺☺

PROYECTO: DE 6 A 12 MESES

Análisis de flujos de

desechos in situ

Estudio de viabilidad técnica y

económica

Puesta en marcha

Autorizaciones, Permisos y

Obra

ETAPAS DE UN PROYECTO COMPLETO (LLAVES EN MANO)

Estudio y plan de

Construcción (EPC)

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situ económica

Estimaciones de coste Coordinación

Formación personal

Obra

Información y Datos

(EPC)

EJEMPLO DE INSTALACIÓNBODEGA DOMAINE DE LA GORDONNE SDFP LISTEL(PIERREFEU DU VAR, FRANCIA)

DEMANDA DE TRATAMIENTO

OBLIGACIÓN LEGAL DE TRATAMIENTO DE RESIDUOS:

– 12 MILLONES LITROS / AÑO

– 80 T DQO / AÑO

SOLUCIÓN

• PROCESO DE DIGESTIÓN ANAERÓBICA RESULTADOS

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• PROCESO DE DIGESTIÓN ANAERÓBICA MEDIANTE DIGESTORES VALBIO METHACORE®

• BIOGÁS UTILIZADO EN AGUA CALIENTE

• POST-TRATAMIENTO AERÓBICO PARA EL NITRÓGENO Y EL FÓSFORO

• PROYECTO : 2 MESES DE DISEÑO + 4 DE CONSTRUCCIÓN

RESULTADOS

• 38.000 M3 BIOGÁS /AÑO

� 290.000 KWH DE AHORRO ENERGÉTICO

• EFICIENCIA DEL PROCESO:

� DBO : 92%

PLANTA EN FUNCIONAMIENTO GRUPO VIGNERONS DEL GERLAND,COOPERATIVA D’EAUZE (ARMAGNAC, FRANCIA)

CAPACIDAD : 150.000 HL VINO / AÑO

CAPACIDAD (vendimia) : 5 T DQO / Día 150 m3 / Día

.

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2 REACTORES ANAERÓBICOS DE 250 M398% RDT DQO

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TANQUE DE LODO ACTIVADO 1200 M3DECANTADOR 50 M2

TRATAMIENTO DE ACABADO

PANEL DE CONTROL DE LA PLANTA

PRE TRATAMIENTOS

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DETALLE DE RESIDUO SÓLIDO OBTENIDO AL FINAL DEL PROCESO

EQUIPO PARAPRENSADO DE RESIDUOS

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COOPERATIVAVIGNERONS DEL GERLAND

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QUESERÍA DE CAZALAS

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QUESERÍA DE CAZALAS

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GRACIAS POR SU ATENCION

C/ de Bosh i Gimpera, 19Pol. Ind. Santa Margarida08223 Terrassa (Barcelona)

Tel. +34 93 734 08 33Tel. +34 93 731 55 68

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