Producción de BioGás

Actualmente la cría y engorda de bovinos para la producción de carne y leche, está ocasionando graves problemas medioambientales y sanitarios. En años anteriores, el medio ambiente era capaz de soportar la descarga de los residuos provenientes de la actividad ganadera, debido a que los sistemas de producción no eran tan intensos y generaban bajos volúmenes de residuos. Hoy en día surge una creciente preocupación por los efectos en el medio ambiente derivados del aumento en la productividad ganadera, dicha problemática a incentivado un proceso tendiente a mejorar el desempeño ambiental utilizando distintos sistemas de gestión ambiental.

El principal residuo generado a tratar es el purín, que corresponde a la mezcla de excreta, orina, agua de lavado y restos de los constituyentes de camas como paja. Este residuo líquido se genera en el período de tiempo en que el ganado se encuentra en piso falso donde su escurrimiento laminar se encausa para ser transportado y/o almacenado y luego dispuesto en praderas.

En las últimas décadas se han desarrollado una serie de tratamiento que permiten reducir algunas características indeseables de los purines, de manera tal que se pueda obtener un material estable, que pueda utilizarse como fertilizante y a la vez minimizar el riesgo de contaminación, motivo por el cual BIOAGFO ENERGÍA LTDA ha implementado sistemas que permiten la producción de BioGás integradas a un módulo de TriGeneración eléctrica, térmica y refrigeración, que permite satisfacer en gran parte las necesidades de autoconsumo energético y la autosuficiencia en los procesos productivos a partir de la propia gestión y valorización energética de los residuos.

Descargar Producción de BioGás

Biomasa para producir biogás

La acción de las bacterias anaeróbicas sobre los residuos biodegradables produce biogás. A cada tipo de biomasa le corresponde una tecnología diferente.

La biomasa comprende una amplísima gama de materiales orgánicos. Mediante procedimientos artificiales es posible obtener distintas formas de energía a partir de la biomasa. La energía que se obtiene de la biomasa es una energía renovable que a diferencia de de las energías eólica y solar, la de la biomasa es fácil de almacenar. Sin embargo, en consideración a los significativos costos de transporte es preferible su aprovechamiento y uso local.

A cada tipo de biomasa le corresponde una tecnología diferente. La biomasa húmeda se puede convertir biológicamente en gas de combustión, el que comúnmente se le conoce como biogás, con un contenido de metano que varía según el grado de limpieza que se requiera en su uso final.

La acción de las bacterias anaeróbicas sobre los residuos biodegradables produce biogás. Estos residuos pueden corresponder a los residuos ganaderos, a los lodos de las plantas de tratamiento de aguas (PTA), a los desechos generados en un gran número de diversos procesos industriales como en la actividad cervecera, azucarera, conservera, alcoholera, lechera, oleícola, alimentaria y papelera, y también a la componente orgánica de los residuos sólidos urbanos (RSU).

El biogás obtenido a consecuencia de la valorización energética de los residuos con un alto contenido orgánico tiene aplicaciones muy útiles en motores de cogeneración y pilas de combustible para la generación de electricidad y energía térmica, particularmente en la satisfacción de necesidades de calefacción y refrigeración.

El aprovechamiento de los residuos en las plantas de biogás es una alternativa rentable especialmente cuando la cantidad y calidad de los desechos suministrados como materia prima son estables.

Dado que se obtienen mayores cantidades de biogás al combinar la biomasa vegetal con el estiércol animal, en la actualidad ha adquirido cada vez mayor popularidad y empleo el concepto de cofermentación. Sin embargo tanto la fermentación como la cofermentación consisten en la degradación de la materia orgánica.
Dado que el aprovechamiento de los desechos en la cofermentación de las plantas de biogás implica un incremento en la producción de energía, es necesario emplear una técnica más compleja para el funcionamiento de la planta de biogás.

Los desechos que se pueden utilizar en las plantas de cofermentación son los que se obtienen en los mataderos (por ejemplo las grasas), los desechos de las verduras, los desechos de la destilación de alcoholes (por ejemplo en la fabricación de cerveza), los residuos de la actividad lechera, y también los residuos originados por el corte de céspedes y prados durante las actividades de jardinería.

Los restos de la fermentación tienen un efecto como abono muy superior al estiércol porque en la descomposición de las sustancias orgánicas los nutrientes son mineralizados, lo que facilita su absorción en los vegetales.

 

Tecnología de fermentación y cofermentación en plantas de biogás

En la actualidad ha adquirido cada vez mayor popularidad y empleo el concepto de cofermentación.

El procedimiento técnico que se emplea consiste en un flujo-almacenamiento eficaz en donde ocurre una fermentación mesófila húmeda.

Todos los contenedores se construyen en una estructura de hormigón armado, como elementos pre-fabricados que son ensamblados en terreno. El llenado de los equipos de higienización se produce desde los estanques con desechos que luego son calentados e higienizados según las normas.

Muchos desechos pueden ser llevados inmediatamente al fermentador.  Si se trata de sustratos susceptibles de ser bombeados, pueden ser directamente bombeados desde una fosa al fermentador. Si se trata de desechos apilables, deben pasar por un equipo dosificador hacia el fermentador. Todas las etapas de llenado son controladas en forma automática por un software. También son efectuadas de manera automática los intervalos de mezclado rápido (herramienta mezcladora de inmersión) y de mezclado lento (herramienta mezcladora de eje largo) que ocurren en el fermentador con el fin de lograr la homogenización suficiente del sustrato fermentado e impedir la formación de capas sólidas.

En el caso de fermentadores de estiércol se siguen otras exigencias durante los intervalos de mezclado y ordenamiento de los revolvedores. La temperatura en el fermentador se debe mantener con la ayuda de un calefactor en 40 °C.

La misma cantidad de sustrato que se ha llevado al fermentador debe pasar hacia el post-fermentador mediante un canal libre. El post-fermentador sirve para incrementar el rendimiento energético del sustrato fermentado, y también para minimizar el peligro de interrupciones ya que algo del sustrato permanece sin fermentar en el estanque de fermentación.

El contenido del post-fermentador es homogenizado mediante un revolvedor impulsado por un motor de inmersión. Debido a que la sustancia orgánica ya se encuentra descompuesta, ya no es necesaria la instalación de un revolvedor de eje largo. Tampoco es necesario suministrar calor adicional en el post-fermentador porque el sustrato fermentado ya tiene una temperatura de 40 °C y tanto el post-fermentador como el fermentador se encuentran completamente aislados térmicamente. En caso de ampliar la planta, puede instalarse un post-fermentador con otra tecnología mezcladora y con calefacción adicional. Del mismo modo como el sustrato fermentado pasa desde el fermentador hacia el post-fermentador por un canal libre, también puede pasar sustrato fermentado en dirección inversa (desde el post-fermentador hacia el fermentador). Antes de ser utilizados como abono en los suelos agrícolas, los restos de la fermentación son homogenizados en el fermentador con ayuda de un revolvedor impulsado por un motor de inmersión.

En plantas grandes o en aquellas que contemplan sistemas con múltiples etapas debe incluirse una unidad de hidrólisis y también instalarse la tecnología de bombeo para el llenado y vaciado de los contenedores.

Para el almacenamiento de fluidos indispensables como el agua se puede construir en el mismo terreno un estanque. En caso que se reciban desechos líquidos como por ejemplo grasas o aceites de comida, se instalan estanques de acero inoxidable para su almacenamiento. Para el almacenamiento de desechos de comida también se deben instalar ciertos equipos específicos.

 

BIOAGFO ENERGÍA: Plantas de biogás

Una empresa dedicada a la transferencia tecnológica y representación de empresas alemanas especializadas en las tecnologías empleadas para el aprovechamiento energético de los desechos orgánicos.

En Chile, BIOAGFO ENERGÍA planifica e instala plantas de biogás con una elevada eficacia en el proceso de flujo y almacenamiento correspondientes a la fermentación mesófila húmeda. También la empresa ofrece tecnología de medición, regulación y comando.

BIOAGFO ENERGÍA brinda asesoría en todo lo que significa llevar un proyecto de esta naturaleza con éxito. Esto es desde la planificación y tramitación de los permisos hasta la puesta en marcha y entrega de la planta de biogás; todo con un sólo proveedor.

Las plantas de biogás de BIOAGFO ENERGÍA resultan convenientes por:

• bajos costos de inversión
• calidad del producto garantizada
• planificación de la producción
• instalación de las estructuras productivas
• elección del lugar donde se emplazan
• contenedores de tamaños flexible
• incorporación de conceptos de escalamiento y ampliación
• entrada flexible para los sustratos a fermentar
•  componentes de bajo mantenimiento o mantenimiento amigable
• llenado automático y seguro
• sellado de gases de calidad superior
• evacuación de gases constante y alta estabilidad de los procesos
• óptimo desazufrado
• mínimos requerimientos energéticos
• poca formación de capas sumergidas o flotantes
• capacidad para funcionar durante 8.000 horas de carga completa promedio por año

 

Descripción de los componentes de las Plantas de Biogás

Fosa: Contenedor seguro, robusto y de larga vida, hecho de hormigón armado, se trata de un  concreto muy robusto y sólido, exactamente aislado, con un sistema para identificar pérdidas, además de tapas fabricadas con materiales resistentes y durables.

Técnica de bombeo eficiente y moderno. Puede incorporar un motor de inmersión adicional para los revolvedores si se requiere.

Estanque de Gas: De doble membrana para doble seguridad y larga duración (la tapa exterior sirve para la protección UV y de los efectos del clima, la tapa interior sirve como almacenador de gas). Innovador estanque de gas, perfectamente sellado y de mantenimiento amigable, incluye ventiladores de apoyo, y posee una forma de contenedor óptima y resistente para el viento y lluvia. Además se tiene un control continuo de la cantidad de gas.

Fermentador: Contenedores de hormigón seguros, robustos y de larga duración, calefacción de acero inoxidable de alta calidad, apoyo central que brinda estabilidad y resistencia, contempla una tapa de madera para tener óptimos resultados de desazufrado, todas las aperturas son 100% impermeables al gas, libertad de funcionamiento para la bomba (cuando sea posible en el lugar), revolvedores con motor de inmersión y un revolvedor de eje largo o mediante técnicas de agitación combinada según el tipo y cantidad del sustrato que ingrese y según el tamaño del contenedor.

Post-Fermentador: Contenedores de hormigón seguros, robustos y de larga duración y con base de concreto impermeable, equipo detector de pérdidas, soporte intermedio resistente y estable, tapa de madera para óptimos resultados de desazufrado, aperturas 100% impermeables, libre funcionamiento de los motores de las bombas (cuando sea posible en el lugar), óptimo mezclado por medio de revolvedores accionados por motor de inmersión. Instalado con el estanque de gas del fermentador para otorgar una alta seguridad de producción y flexibilidad para el operador en el manejo diario de la planta.

Almacenamiento de estiércol: Contenedores de hormigón seguros, robustos y de larga duración, y con base de concreto impermeable, equipo detector de pérdidas, libre funcionamiento de los motores de las bombas (cuando sea posible en el lugar), revolvedor con motor de inmersión para disminuir las capas flotantes y sumergidas, flexibilidad para varias técnicas mezcladoras.

BHKW: Construcciones estándares para BHKW que aseguran bajos costos de inversión, especialmente para la BHKW Gas-Otto que ha sido modificada para un máximo rendimiento, incluye refrigeración de gases para evitar condensación (convencional en el piso o en edificio de producción separado), y es posible de aislar acústicamente el lugar.

Transporte de Sustrato: Sistema de tornillos (utilización de tornillos de alimentación), mínima instalación de bombas para menor consumo de energía propia, es posible su uso con variaciones en la composición del sustrato.