Biogás Agroindustrial

Transcripción

el biogás agroindustrial
ainia centro tecnológico
actividades de ainia en el ámbito del biogás
infraestructuras
experiencia
servicios ofrecidos por ainia
I+D+i
Co- digestión anaerobia
Microalgas y biogás
Digestatos
Asistencia Técnica
Diseño de plantas de biogás
Ensayo batch de potencial de biogás
Simulación co-digestión escala piloto
Desarrollo de planes estratégicos de biogás
Análisis
Composición de biogás y digestatos
Formación
Composición de biogás y digestatos
el biogás agroindustrial
El biogás constituye la alternativa más adecuada para la valorización energética de
residuos orgánicos agroalimentarios. El biogás se obtiene mediante un proceso
fermentativo denominado "digestión anaerobia" que tiene lugar en fermentadores (o
digestores) cerrados y alimentados de forma continua con residuos ganaderos, agrícolas
o de la industria alimentaria.
Se denomina "co-digestión" al tratamiento conjunto de dos o más residuos. La codigestión anaerobia permite aprovechar la complementariedad de la composición de los
residuos para hacer procesos más eficientes. Además, unifica su gestión al compartir
instalaciones de tratamiento, reduciendo costes de inversión y operación.
El biogás producido contiene un 65 por ciento aproximadamente de metano, lo que le
proporciona una elevada capacidad calorífica. Generalmente, el biogás depurado (se
elimina vapor de agua y H2S) es conducido a un motor de co-generación, próximo al
digestor, donde se emplea como combustible, obteniendo electricidad y calor.
La electricidad producida es entregada a la red eléctrica percibiendo una remuneración
económica por parte de la compañía eléctrica de acuerdo con el RD 661/2007. Por otro
lado, el calor generado en el motor puede ser empleado para diversos usos (calefacción,
agua caliente, secado, invernaderos, producción de frío, etc.) según la necesidad específica
del entorno de cada instalación. Por último, como resultado de la fermentación se obtiene
un subproducto digerido denominado "digestato" que puede ser empleado como fertilizante
orgánico en cultivos agrícolas bajo condiciones controladas.
El biogás también puede emplearse como combustible de vehículos, pilas de combustible,
o incorporado a la red de gas. Para ello debe ser tratado hasta que su concentración en
metano sea similar a la del gas natural.
Pre-tratamiento
residuo 1
MECÁNICO
TÉRMICO
BIOLÓGICO
residuo 2
Co-digestión
Anaerobia
residuo 3
DIGESTORES
Digestato
(VERTICAL Y/O HORIZONTAL)
Almacenamiento
residuo N
TANQUES
MEZCLA EQUILIBRADA
Depuración
H 2O y H 2S
Aplicación como
Fertilizante ( ¤)
SÓLIDO O LÍQUIDO
Combustión
EN MOTOR
CO-GENERACIÓN
Calor
CALEFACCIÓN, SECADO, FRÍO...
Venta a la red
eléctrica
Electricidad
REAL DECRETO
661/2007
ainia centro tecnológico
ainia es un centro tecnológico al servicio de la industria que trabaja para el sector
alimentario y afines.
Con 1100 asociados y 1400 clientes nacionales e internacionales, la misión de ainia es
participar activamente en la consecución de la excelencia de las empresas a través de
la innovación, anticipándose a las exigencias de la sociedad y configurándose como una
organización de profesionales reconocida como colaborador cualificado y comprometido.
ainia cuenta con un equipo de más de 190 profesionales. El setenta por ciento son
titulados superiores y doctores y el treinta por ciento técnicos especializados.
Como aliado tecnológico de las empresas, las destrezas y habilidades tecnológicas
adquiridas por ainia, sus recursos humanos y técnicos se adaptan en equipos
mutidisciplinares para dar respuestas integrales a las necesidades empresariales.
ainia tiene su sede en Valencia y delegaciones en Madrid, Barcelona, Sevilla, Alicante y
Vigo.
Cuenta con experiencia en el desarrollo de proyectos en EU, así como en países
extracomunitarios de América Latina, Países Árabes y Asia.
Creado en 1987 por iniciativa de las empresas del sector alimentario y afines y del Instituto
de la Pequeña y Mediana Industria Valenciana (IMPIVA), ainia pertenece a la Red de
Institutos Tecnológicos de la Comunidad Valenciana (REDIT) y a la Federación Española
de Entidades de Innovación y Tecnología (FEDIT). También forma parte de numerosas
entidades y asociaciones y tiene firmados acuerdos y convenios de colaboración con
organismos nacionales e internacionales.
actividades de ainia en el ámbito del biogás
ainia lleva trabajando en la tecnología de co-digestión anaerobia desde 2001 y desarrolla proyectos y servicios que tienen
como objetivo común mejorar la eficiencia de los procesos de producción de biogás a partir de residuos orgánicos
agroalimentarios.
I+D
1. Co-digestión anaerobia
Desarrollo de nuevos pre-tratamientos, caracterización microbiológica de la fermentación
mediante técnicas de biología molecular, validación de nuevos sustratos, reducción de
riesgos biológicos, control y modelización.
2. Microalgas y biogás
Cultivo de microalgas a partir de digetatos, uso de microalgas como sustrato en plantas
de biogás, depuración de digestatos, fijación de CO2 en gases de combustión.
3. Digestatos
Tratamiento del digestato, pruebas de compostaje, evaluación de la calidad del digestato,
aplicación en cultivos, recuperación de compuestos valorizables (nutrientes y otros).
ASISTENCIA TÉCNICA
4. Diseño básico de plantas de biogás
Diseño de solución conceptual, enfoque multidisciplinar y con carácter integral (energía,
medioambiente, agricultura, ganadería), indicadores de sostenibilidad, análisis de viabilidad
económica, propuesta de alternativas de mejora.
5. Ensayo batch de potencial de biogás
Ejecución en la unidad de biometanización UBIMET-B2 formado por 50 biodigestores de
laboratorio disponibles para estos ensayos. Determinación del potencial máximo de
biogás según norma VDI 4630, tasa de biodegradabilidad y composición del biogás.
6. Simulación co-digestión escala piloto
Ejecución en la unidad de biometanización UBIMET-C36 formado por 12 biodigestores
piloto disponibles para estos ensayos. Determinación de rendimiento y composición del
biogás previsible, composición óptima de la mezcla y carga orgánica y calidad del
digestato.
7. Desarrollo de planes estratégicos de biogás
Dirigido a cooperativas, asociaciones de empresas o entidades y organismos públicos.
Incluye el diagnóstico del área geográfica objeto de estudio y definición del potencial
de biogás de la zona, así como medidas para su desarrollo.
ANÁLISIS
8. Composición biogás y digestatos
Acidez, perfil de ácidos grasos volátiles de cadena corta, alcalinidad, COT, sólidos volátiles,
conductividad, pH, fósforo total, nitrógeno amoniacal, microorganismos indicadores,
microorganismos patógenos, etc.
FORMACIÓN
9. Curso formación biogás agroindustrial
Curso teórico-práctico, casos prácticos y visita. Incluye: introducción al biogás, legislación,
características de residuos para biogás, pretratamientos, técnicas de co-digestión,
digestatos, valorización del biogás, explotación de plantas, etc.
infraestructuras
INFRAESTRUCTURAS PILOTO Y LABORATORIOS
Unidad piloto de biometanización batch: UBIMET-B2
Unidad piloto de biometanización en continuo: UBIMET-C36 y C1000
Laboratorio de análisis químico
Laboratorio de cromatografía
Laboratorio de análisis microbiológico y de biología molecular
experiencia
PROYECTOS DESTACADOS
biomaqua
Título del proyecto:
Desarrollo e integración de tecnologías para el aprovechamiento energético integral de
las microalgas
Objetivo:
Cultivo de microalgas a partir de corrientes líquidas o gaseosas de carácter residual,
y uso de la biomasa obtenida con fines energéticos (biogás entre otras aplicaciones).
Programa: PROYECTOS CONSORCIADOS (MITYC)
Duración: 3 años (2007-2009)
safedigest
Desarrollo de un nuevo protocolo para la valorización de subproductos agroalimentarios
mediante procesos de co-digestión anaerobia
Objetivo:
Evaluar el efecto de la digestión anaerobia sobre la inactivación/eliminación de
microorganismos patógenos (bacterias y virus), degradación de sustancias xenobióticas
y mejora general de la calidad higiénica de los digestatos.
Programa: PLAN NACIONAL DE I+D MEDIO AMBIENTE
probiogás
Desarrollo sistemas sostenibles de producción y uso de biogás agroindustrial en España
Objetivo:
Investigación de técnicas sostenibles de producción y uso de biogás en entornos
agroindustriales, así como demostración de su viabilidad y difusión en España.
Cooperación público-privada entre 28 socios (empresas y centros de I+D).
Programa: PROYECTOS SINGULARES Y ESTRATÉGICOS (MEC)
citrobiogás
Co-digestión anaerobia de estiércol de vacuno y residuos cítricos
Objetivo:
Desarrollo de un sistema de valorización conjunta de estiércol de vacuno y residuos
citrícolas, a través de la producción y uso de biogás (calor y electricidad), y fertilizantes
orgánicos.
Programa: PROGRAMAS DE APOYO A LA I+D EN EMPRESAS (IMPIVA)
co-digestión anaerobia
La digestión anaerobia es un proceso fermentativo desarrollado en ausencia de oxígeno en el que la
materia orgánica biodegradable se descompone por acción de bacterias desde sus formas más
complejas (carbohidratos, proteínas, lípidos), hasta otras formas más sencillas, incluyendo una mezcla
de gases conocida como biogás. El biogás esta formado principalmente por metano y dióxido de
carbono, y tiene un elevado poder energético que puede utilizarse para producir electricidad y calor.
aplicaciones:
La digestión anaerobia es la tecnología empleada para la producción de biogás a partir de residuos
orgánicos agroindustriales (ganaderos, agrícolas o de la producción y distribución de alimentos). Se
denomina “co-digestión” al tratamiento conjunto de dos o más residuos. Esta alternativa de
valorización es incipiente en España, pero presenta un futuro prometedor por sus grandes ventajas.
ainia lleva trabajando en digestión anaerobia de residuos orgánicos desde 2001 y desarrolla proyectos
innovadores que tienen como objetivo común mejorar la eficiencia de los procesos de co-digestión
anaerobia. A continuación se muestran algunos ejemplos:
desarrollo de nuevos pre-tratamientos (mecánicos, térmicos, enzimáticos, microbiológicos,
etc.) para reducir el tamaño de partícula y/o incrementar la biodegradabilidad de los residuos
menos atacables por los microorganismos durante la digestión.
mejora de la digestión anaerobia mediante la caracterización microbiológica de las etapas
fermentativas clave, empleando técnicas de biología molecular: Reacción en Cadena de la
Polimerasa (PCR), Electroforesis en Gel con Gradiente de Destanuralización (DGGE), etc.
validación de nuevos sustratos de elevado potencial de biogás como la glicerina y otros
subproductos de la producción de biocombustibles líquidos, destríos de la producción citrícola y
hortofrutícola, cultivos energéticos específicos para biogás, microalgas, etc.
desarrollo de procesos de alta eficiencia en términos de higienización o reducción de riesgos
biológicos (eliminación de patógenos, etc.).
control y modelización del proceso de fermentación anaerobia: standarización y mejora de
procesos, monitorización en continuo de productos intermedios (ácidos grasos volátiles), etc.
Además de los usos conocidos para la producción de electricidad y calor, el biogás cuenta con nuevos
usos entre los que destacan su utilización en vehículos, la incorporación a redes de gas o su uso en
pilas de combustible.
ventajas:

La digestión anaerobia permite obtener una forma de energía renovable (biogás), y además,
reciclar residuos agroindustriales transformándolos en fertilizantes para uso agrícola.
La “co-digestión” anaerobia permite aprovechar la complementariedad de la composición de los
residuos para hacer procesos más eficientes. Además, unifica su gestión al compartir
instalaciones de tratamiento, reduciendo costes de inversión y operación.
infraestructuras:

Laboratorio de bioensayos (caracterización microbiológica y técnicas moleculares).
Laboratorio de análisis químico y cromatográfico.
Unidad de biometanización batch UBIMET-B2.
Unidad de biometanización en continuo UBIMET-C36 y C1000.
líneas de apoyo:
Programas Europeos: 7º Programa Marco (2.Alimentación, Agricultura y Pesca, Biotecnología;
5.Energía), CIP-Eco-Innovation, Programa Energía Inteligente, LIFE+, etc.

Plan Nacional de I+D 2008-2011.
Ayudas y préstamos IDAE, CDTI, etc.
Ayudas y préstamos de las entidades regionales y locales de Energía.
Ayudas del Ministerio de Medio Ambiente, Rural y Medio Marino
Consejerías de agricultura y ganadería a nivel autonómico.
Programas regionales de apoyo a la I+D+i.
microalgas & biogas
Las microalgas son plantas unicelulares autótrofas que pueden ser cultivadas de forma específica con
fines energéticos. En la actualidad, su producción a gran escala dirigida a la posterior extracción de
aceite y transformación de este en biodiesel, es objeto de numerosos estudios de investigación e
iniciativas empresariales. Se caracterizan además por su capacidad de fijación de CO2 por lo que
también están siendo consideradas en estrategias de captura de este gas de efecto invernadero.
ainia investiga las sinergias potenciales existentes entre el cultivo de las microalgas y la producción
de biogás.
aplicaciones:
Para su cultivo, las microalgas requieren agua, luz, CO2 y nutrientes. Todos estos elementos están
presentes en una instalación de producción de biogás agroindustrial, y además con carácter
excedentario. El objeto de esta línea de I+D es desarrollar técnicas que permitan integrar la
producción de microalgas en los sistemas de producción de biogás mejorando balances
energéticos, medioambientales y económicos. El tipo de estudios que se plantean son los siguientes:
cultivo de microalgas en fotobiorreactor o en sistemas abiertos a partir de digestatos ricos
en nutrientes y bioelementos procedentes de la digestión anaerobia.
utilización de microalgas como co-sustrato en plantas de biogás aprovechando su alta
productividad (alto contenido graso).
depuración de la fracción líquida de los digestatos (fijación de N y otros bioelementos)
mediante microalgas.
fijación del CO2 contenido en los gases de combustión de los motores de co-generación
existentes en plantas de biogás, o en el propio biogás.
ventajas:
La composición rica en grasa de las microalgas, hace de ellas un co-susutrato de alto
rendimiento en biogás.
Los nutrientes contenidos en el digestato, el CO2 de los gases de combustión, o el calor generado
en el motor de cogeneración pueden facilitar el cultivo de microalgas en paralelo a la
producción de biogás.
La generación in situ de microalgas como co-sustrato de una planta de biogás mejora el
balance energético y medioambiental y la hace más autosuficiente. Esta alternativa es más
interesante en zonas con escasa disponibilidad de recursos biomásicos para la co-digestión.
La producción de microalgas podría destinarse también a fines no energéticos como la
producción de compuestos químicos de interés o alimentación para animales.
infraestructuras:

Laboratorio de bioensayos (caracterización de microalgas).
Laboratorio de análisis químico y cromatográfico (caracterización lípidos).
Unidad de bioproducción para el cultivo de microalgas a escala de laboratorio.
Unidad piloto de cultivos de microalgas (fotobiorreactor).
líneas de apoyo:
Programas Europeos: 7º Programa Marco (2.Alimentación, Agricultura y Pesca, Biotecnología;
5.Energia), CIP-Eco-Innovatio, Programa Energia Inteligente, LIFE+, etc.

Ayudas y préstamos IDAE, CDTI, etc.
Ayudas y préstamos de las entidades regionales y locales de Energía.
digestatos
El digestato es el subproducto semi-líquido resultante de la digestión anaerobia y tiene un uso
potencial como fertilizante orgánico. El digestato puede aplicarse de forma directa, o previa
separación en dos fracciones, sólida y liquida. La realización de estudios “a medida” sobre los
digestatos, para evaluar y/o mejorar su calidad agronómica, recuperar nutrientes u otros componentes,
puede proporcionar soluciones prácticas que aumenten la rentabilidad de los proyectos de biogás.
Este es el objeto de esta línea de trabajo que ainia desarrolla en colaboración con otros centros de
investigación agrarios.
aplicaciones:
El estudio sobre los digestados permite normalizar su uso (prácticas de manejo, dosis de aplicación,
etc.) basado en conocimientos técnicos contrastados. Esto implica una mayor aceptación por parte de
los agricultores y administración. ainia aborda estudios para la mejora del valor de los digestados
incluyendo:
estudio de tratamientos físicos de los digestados (separación sólido/líquido por centrifugación,
evaporación, secado, peletizado, etc.).
pruebas de compostaje de la fracción sólida.
evaluación de la calidad de los digestatos o sus fracciones: NKP, contaminantes químicos
(pesticidas u otras sustancias xenobioticas), contaminantes biológicos (patógenos, patógenos,
semillas de malas hierbas y larvas o huevos de insectos, …).
aplicación del digestato en cultivos: pruebas experimentales sobre cultivos hortofrutícolas,
cereales, jardinería, u otros, pruebas experimentales en sistemas de riego por goteo
(fertirrigación).
estudio de tratamientos químicos para recuperación de nutrientes, o biológicos para la
depuración de la fracción líquida, recuperación de fibras vegetales, reciclaje de la fracción sólida
para su uso como cama del ganado, o producción de microorganismos de interés entre otros.
ventajas:

Respecto a los residuos orgánicos antes de su digestión, los digestatos son más aptos para
uso agrícola, generan menos olores, y presentan una mayor calidad higiénica.
El digestato presenta un mayor grado de mineralización al pasar el nitrógeno y fósforo
orgánico a mineral tras la fermentación. Esto lo hace asimilable a un fertilizante mineral. El
alza en los precios de estos últimos constituye una oportunidad para los digestatos.
infraestructuras:

Plantas piloto de filtración, prensado y centrifugación.
Planta piloto de compostaje.
Planta piloto de fertirrigación.
líneas de apoyo:
Programas Europeos: 7º Programa Marco (2.Alimentación, Agricultura y Pesca, Biotecnología),
CIP-Eco-Innovation, LIFE+, etc.

Ayudas y préstamos CDTI, etc.
diseño básico de plantas de biogás
En la viabilidad técnica y económica de una planta de biogás influyen un gran número
de factores que deben ser considerados: tecnología, disponibilidad y garantía de suministro
de los residuos, costes de transporte, calidad y aplicación potencial de los digestatos,
utilización eficiente del calor generado en el motor, gestión de la electricidad producida,
entre otros. Los condicionantes medioambientales del entorno o los trámites legales a llevar
a cabo frente a las administraciones competentes, son aspectos también a tener muy en
cuenta.
El presente servicio permite al promotor de una planta de biogás disponer de un estudio
integral de gran valor para abordar una inversión en biogás. Ainia cuenta con un equipo
multidisciplinar de especialistas en todos los campos (energía, medio ambiente,
alimentario, legal, etc.) para que el diseño se realice tomando en consideración todos los
factores que influyen en la sostenibilidad y rentabilidad de una planta de biogás.
ventajas:
Incluye el estudio de viabilidad técnico-económico imprescindible para tomar
decisiones.
Optimiza costes de inversión al seleccionar las alternativas más eficientes.
Identifica oportunidades de mejora de la rentabilidad como por ejemplo propuestas de
uso del calor o de los digestatos.
Aporta soluciones innovadoras incorporando las últimas tecnologías.
Ainia cuenta con amplia experiencia y le facilita la solicitud de ayudas en programas
a nivel regional, nacional o europeo.
Ainia facilita los trámites con la administración a través de su departamento jurídico.
descripción del servicio:
Elaboración del estudio básico (o conceptual) de una planta de biogás que incluye los
siguientes puntos:
Realización
de
un
diagnóstico
inicial
evaluando
aspectos
energéticos,
medioambientales, logísticos, agrícolas, legislativos, etc. que influyen en el proyecto.
Estudio de la disponibilidad y características de los residuos agroindustriales para
la co-digestión.
Si procede, realización de ensayos de potencial máximo de producción de biogás
para residuos o mezcla de residuos de mayor importancia.
Si procede, simulación de procesos de co-digestión a escala piloto con mezclas
seleccionadas: evaluación de la carga orgánica óptima, efecto de los pretratamientos,
calidad del biogás y el digestato, etc. Determinación de la mezcla óptima para
maximizar la producción de biogás.
Si procede, evaluación de la calidad del digestato y pruebas de aplicación en
cultivos.
Elaboración de un informe que describa las materias primas a emplear,
características técnicas y funcionamiento básico de la planta de biogás, uso
previsto del biogás, coste de inversión y explotación, balances energéticos,
medioambientales, económicos, así como otros elementos relevantes.
infraestructuras/experiencia:
Equipo de trabajo multidisiciplinar.
Ainia lleva trabajando en biogás agroindustrial desde el año 2001.
ensayo de potencial de biogás
El presente servicio permite conocer el potencial máximo de biogás de un residuo o
mezcla de residuos siguiendo el procedimiento descrito por la norma VDI 4630. Cada
residuo orgánico tiene un potencial específico y existen diferencias notables según su
composición. Las diferencias pueden darse incluso dentro de una misma familia de residuos.
El potencial máximo de producción de biogás de un residuo/s orgánico se determina
experimentalmente mediante un ensayo discontinuo (o batch) a escala de laboratorio en
el que el material objeto de estudio se biodegrada completamente en condiciones
anaerobias controladas. Algunos de los residuos orgánicos agroindustriales que pueden ser
estudiados son los siguientes:
residuos agrícolas de cooperativas (excedentes, baja calidad, etc.).
residuos ganaderos (purines de cerdo, estiércol de vacuno, gallinaza, etc.).
residuos alimentarios de origen animal (mataderos e industrias cárnicas, residuos de
las industrias lácteas, pescado y restos de la transformación de productos de mar, etc.).
residuos alimentarios de origen vegetal (excedentes y destríos de la producción
hortofrutícola, bagazos de la industria de zumos, restos procedentes de conserveras,
aceites usados, vinazas, etc.)
lodos grasos de depuradora industrial alimentaria
residuos de la distribución alimentaria (caducado, devuelto o fuera de
especificaciones).
residuos de las plantas de biocombustibles (glicerina y otros procedentes de plantas de
bioetanol o biodiesel).
ventajas:
Gracias a este ensayo es posible conocer el potencial máximo real de biogás de un
sustrato concreto. Es conveniente realizar el ensayo específico para valorar su posible uso
en plantas industriales. Los datos existentes en tablas publicadas son tan sólo una
referencia.
El protocolo de ensayo aplicado en este servicio se basa en la norma VDI 4630. Esta
norma es empleada frecuentemente en otros países europeos (especialmente en
Alemania). Así pues, su aplicación facilita la comparación con resultados previos
realizados sobre el mismo sustrato o similares.
El ensayo también permite evidenciar problemas de fermentación debidos a
sustancias inhibidoras presentes de forma natural en el residuo (ej. polifenoles) o
incorporados al mismo durante su generación (ej. pesticidas u otras sustancias
xenobióticas). También incompatibilidades entre residuos de una mezcla.
La metodología empleada es la reflejada en la norma VDI 4630. El servicio ofrece los
siguientes resultados:
Composición del residuo o mezcla de residuos: humedad, C/N, tóxicos, etc. (según
necesidad).
Tasa de biodegradabilidad.
Potencial máximo de biogás (litros de biogás/kg SV).
Composición del biogás (CH4, CO2, H2S)
Informe de resultados.
infraestucturas/experiencia:
Unidad de biometanización batch UBIMET-B2 compuesto por 50 biodigestores de
laboratorio para la realización de tests VDI 4630
Laboratorios de análisis químico, cromatográfico y microbiológico.
Equipo de trabajo multidisiciplinar. Ainia lleva trabajando en biogás agroindustrial desde
el año 2001.
simulación co-digestión a escala piloto
Con los ensayos de simulación de co-digestión anaerobia a escala piloto se definen las
condiciones de operación de un proceso de co-digestión anaerobia, las cuales a su vez
determinan el diseño de una planta de biogás. En concreto, estas condiciones son: la
composición óptima de la mezcla de entrada al digestor, la carga orgánica por unidad
de volumen y el tiempo de residencia medio. Además, las pruebas permiten estudiar la
formación y acumulación de intermedios de reacción y analizar su influencia sobre la
estabilidad o la eficiencia del proceso, evaluar cargas puntuales, fluctuaciones en la
composición del sustrato, inhibiciones y otras limitaciones en la operación en continuo.
ainia dispone de una unidad piloto de simulación de procesos de co-digestión
anaerobia a escala piloto y en continuo (UBIMET-C36). Esta unidad experimental
cuenta con 12 digestores piloto para desarrollar en paralelo un gran número de pruebas
y estudios.
ventajas:
El servicio ofertado por ainia para la simulación de un proceso de digestión anaerobia tiene
las siguientes ventajas:
Conocer a escala piloto el comportamiento de la mezcla de residuos que se planea
emplear a escala industrial durante su digestión anaerobia, incluyendo la estimación del
rendimiento y calidad de biogás previsible, así como rangos de operación
óptimos y calidad del digestato.
Estos resultados tienen una gran importancia a la hora de establecer la viabilidad
económica de un proyecto de biogás. Los resultados de UBIMET C36 están
correlacionados con plantas industriales, pudiéndose así ponderar el efecto producido
por el salto de escala.
La unidad UBIMET C-36 constituye una herramienta de experimentación versátil para
mejorar el rendimiento de biogás o su calidad, analizar el efecto de residuos o sustancias
poco compatibles, conocer la calidad higiénica de los digestatos producidos en distintas
condiciones de operación, investigar sustratos alternativos (microalgas o cultivos
energéticos específicos para biogás), entre otros estudios.
Alimentación diaria del digestor (semi-continua).
Incremento de la carga orgánica progresivamente (cada dos semanas) hasta alcanzar el
máximo sin acidificación del digestor.
Análisis semanal de sólidos totales, sólidos volátiles, pH, amonio, alcalinidad y ácidos
grasos volátiles u otros parámetros requeridos.
Análisis quincenal de la composición en nitrógeno, potasio y fósforo del digestato.
Medición en continuo del biogás: caudal y composición (CH4, CO2, H2S, H2 y O2).
Informe final con resultados obtenidos: composición de la mezcla, productividad de
biogás real de la mezcla/s objeto de estudio, carga orgánica óptima y tiempo de
residencia, valor agronómico del digerido.
Unidad de biometanización batch UBIMET-C36 compuesto por 12 digestores piloto de 36
litros de capacidad para la realización de ensayos de simulación de procesos de codigestión anaerobia.
Laboratorios de análisis químico, cromatográfico y microbiológico para el seguimiento
analítico de la fermentación.
planes de desarrollo del biogás
La producción de biogás agroindustrial en España es todavía incipiente. Sin embargo, las
perspectivas de crecimiento son elevadas. España es uno de los países líderes del
sector agroalimentario en la UE, y dispone de millones de toneladas de residuos orgánicos
listos para producir biogás. La problemática medioambiental asociada a los residuos
ganaderos (emisiones de gases de efecto invernadero,...), así como los crecientes costes de
gestión de los residuos orgánicos en vertedero, han despertado el interés por esta energía
renovable que permite tratamientos conjuntos (co-digestión). Además, la publicación del
RD 661/2007, que incluye tarifas significativamente superiores a las que existían
anteriormente para el biogás, está suponiendo un importante estímulo.
Para que el desarrollo del biogás agroindustrial se lleve a cabo de una forma racional en
nuestro país se requieren actuaciones integrales para áreas geográficas determinadas,
que tengan en cuenta su carácter multidisciplinar, cuidando aspectos energéticos,
medioambientales, logísticos, agrícolas y ganaderos. Este servicio se dirige a cooperativas,
asociaciones de empresas, o entidades y organismos públicos encargados de
promover el biogás en sus respectivos ámbitos de actuación.
ventajas:
El diseño de un plan de desarrollo del biogás en un área geográfica determinada permite
conocer el verdadero potencial en la zona y definir actuaciones o políticas para un
crecimiento adecuado: número y dimensión de las plantas de biogás a instalar en la zona,
residuos empleados, ayudas necesarias, etc.
También permite determinar los beneficios para la lucha contra el cambio climático
asociados a su desarrollo como el ahorro en CO2 y otros gases de efecto invernadero
(GEI), la adecuada gestión de los residuos, la obtención de una fuente de energía
renovable, etc.
El desarrollo del biogás en entornos agroindustriales da lugar a beneficios socioeconómicos como la diversificación de actividades, creación de empleo, etc. que son
estimados en el plan de desarrollo.
Elaboración de un plan de desarrollo integral del biogás agroindustrial en la zona
objeto de estudio:
Inventario de residuos agroindustriales y otros sustratos aptos para la producción
de biogás.
Determinación de las características y el potencial de biogás de los residuos más
representativos y aptos en la zona.
Estimación del potencial total de biogás de la zona, así como el potencial alcanzable
real para una adecuada política de promoción.
Identificación de necesidades energéticas para usos del calor producido en el motor
de co-generación.
Evaluación de cultivos de la zona para el aprovechamiento de digestatos.
Determinación de balances energéticos, medioambientales y económicos, así
como evaluación de los beneficios socio-económicos de la actuación.
Principales
referencias:
Composición de
residuos orgánicos
para la producción
de biogás.
Caracterización
microorganismos.
Evaluación de la
calidad del
digestato.
biogás
Residuos orgánicos destinados a utilizarse como sustratos de digestión
anaerobia, así como los digeridos obtenidos de esta digestión
análisis físico-químicos:
análisis completo: Acidez, perfil de AGV de cadena corta (ácido
acético,
propionico,
isobutírico,
butírico,
isovalérico,
valérico,
isocaproico, caproico y heptanoico), alcalinidad, carbono orgánico total,
sólidos volátiles, sólidos totales, conductividad, pH, fósforo total,
nitrógeno amoniacal, nitrógeno kjeldahl total, potasio, DQO total, DQO
filtrada, DQO soluble.
análisis básico/seguimiento: Acidez, alcalinidad, sólidos totales y
volátiles, nitrógeno amoniacal, pH.
valor agronómico: Nitrógeno kjeldahl total, fósforo total, potasio.
análisis microbiológicos
caracterización de microorganismos: aislamiento, caracterización
e identificación de microorganismos de interés en el proceso de digestión
anaerobia mediante técnicas de cultivo en placa y técnicas moleculares y
bioquímicas.
microorganismos patógenos: Salmonella, Shigella,
Listeria
monocytogenes, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Clostridium
perfringens, Vibrio cholerae, Pseudomonas aeruginosa, etc.
microorganismos indicadores de calidad: aerobios (mesófilos,
termófilos y psicrófilos) y esporas, anaerobios (mesófilos, termófilos) y
esporas, mohos y levaduras, enterobacterias, coliformes totales/fecales,
enterococos, etc.
otros análisis de interés:
análisis de aguas residuales y lodos (ver ficha específica).
análisis diversos: Sulfatos, metales pesados, oligoelementos,
metales asimilables (magnesio, calcio, sodio, potasio), fibra bruta
(celulosa, hemicelulosa), aniones (fluoruros, nitratos, nitritos, cloruros,
ortofosfatos…), contenido en materias grasas, perfil de ácidos grasos.
servicios adicionales:
asesoramiento técnico legislativo: interpretación y gestión de
resultados, cumplimiento de legislación y/o especificaciones.
diseño y realización de planes de control en materias primas y
producto acabado.
toma/recogida de muestras.
curso de biogás agroindustrial
El biogás de tipo agroindustrial es aquel producido mediante la digestión anaerobia de
residuos ganaderos, agrícolas y de la industria alimentaria. El biogás constituye una
alternativa de reciclaje para estos materiales, al transformarlos en energía (calor y
electricidad) y fertilizantes para uso agrícola (digestatos).
Las nuevas tarifas aplicables al biogás (RD 661/2007), junto con la problemática
medioambiental y el creciente coste económico asociado a la gestión de los residuos
ganaderos y agroalimentarios, está derivando en un creciente interés por esta alternativa. La
producción en España es todavía incipiente, pero se espera un crecimiento notable en los
próximos años. En otros países como Alemania, Austria, Suecia o Dinamarca, existen ya un
gran número de plantas funcionando con éxito.
Para garantizar un buen desarrollo de esta energía renovable en España, es necesario formar
adecuadamente a los promotores, explotadores u organismos de la administración
relacionados con la producción de biogás. Por ello, el presente curso está dirigido a:
productores de residuos del sector agroalimentario, gestores de residuos, empresas del
sector energético, asociaciones empresariales, organismos públicos, etc.
ventajas:
El
curso
proporciona
a
los
alumnos
los
conocimientos
energéticos,
medioambientales, agroalimentarios, etc. necesarios para poder desarrollar con criterio
esta actividad.
Los contenidos del curso están adaptados a la realidad del biogás agroindustrial en
España: marco legislativo energético (tarifas aplicables), normativa medioambiental,
disponibilidad de residuos y otros sustratos, etc.
Está impartido por el equipo de trabajo de ainia en materia de biogás que cuenta con más
de 5 años de experiencia en esta materia, así como colaboradores externos especialistas
en la materia. El curso cuenta con varias ediciones ya realizadas desde el 2006.

El curso cuenta con clases teóricas de aplicación práctica y tiene una duración de 3 días. Las
áreas temáticas principales son las siguientes:

Situación actual y perspectivas del biogás agroindustrial en España.
Aspectos legales en la puesta en marcha de una planta de biogás.
Sustratos para la producción de biogás. Características y posibles pre-tratamientos.
Co-digestión anaerobia: fundamentos y técnicas más utilizadas.
Aprovechamiento del biogás.
Aprovechamiento del digestato.
Control y gestión de plantas de biogás.
Análisis económico.
Casos prácticos.
Visita.
ainia cuenta con nuevas y modernas instalaciones en el Parque Tecnológico de Valencia, en
las que se dispone de diferentes aulas (capacidades de 20 a 50 personas), equipadas de
medios audiovisuales y didácticos para la docencia, salón de actos (120 personas),
laboratorios y plantas piloto.
Ainia posee el Certificado de Registro de Empresa con el nº ER-1034/2006 que evidencia la
conformidad de su Sistema de Gestión de la Calidad con la Norma UEN-EN ISO 9001:2000
para el diseño y la impartición de actividades formativas en las áreas agroalimentarias y
afines.
VALENCIA
Parque Tecnológico
Benjamín Franklin, 5-11
E46980 Paterna - Valencia
tel.: +34 961 366 090
fax: +34 961 318 008
[email protected]
ALICANTE
Rambla Méndez Núñez, 22 6º - 2ª
E03002 Alicante
tel.: +34 965 140 060
fax: +34 965 141 468
[email protected]
BARCELONA
Centre d’ Empreses de Noves Tecnologies
Parc Tecnológic del Vallés
E08290 Cerdanyola - Barcelona
tel.: +34 935 820 210
fax: +34 935 801 354
[email protected]
MADRID
Gral. Díaz Porlier, 45, local
E28001 Madrid
tel.: +34 913 096 611
fax: +34 913 096 612
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SEVILLA
Avda. San Francisco Javier, 24
Edificio Sevilla, 1 Plata 1ª, Módulo 6
E41018 Sevilla
tel.: +34 954 640 507
fax: +34 954 091 909
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VIGO
Plaza de Compostela 23 - 1ª- A
E36201 Vigo - Pontevedra
tel.: +34 986 443 477
fax: +34 986 446 272
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Biogás Agroindustrial

Transcripción

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