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Mairena García, responsable del Proyecto Sludge4Energy nos comenta los aspectos más destacados de esta iniciativa que lideran FACSA y AINIA

15/05/2014

Mairena García, responsable del Proyecto Sludge4Energy nos comenta los aspectos más destacados de esta iniciativa que lideran FACSA y AINIA


El proyecto Sludge4Energy tiene como objetivo principal la optimización de la producción de energía a partir de la digestión anaerobia de los lodos generados en las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR).

Para ello se llevará a cabo el desarrollo de un proceso integral de tratamiento de lodos in situ con la finalidad de incrementar la producción de metano, y con ello la producción de energía, y reducir la cantidad de lodo final generado respecto a los sistemas actuales.

El novedoso proceso que se pretende desarrollar empleará la combinación de tecnologías como la ozonización y la digestión anaerobia en dos fases de temperatura, como nueva solución tecnológica para incrementar la producción de biogás. 

Mairena García, técnico de investigación de la empresa FACSA y responsable del proyecto, nos comenta los aspectos más destacados del mismo.

 

Mairena, ¿Puedes darnos más detalles de los objetivos que se persiguen en el Proyecto Sludge4Energy?

 

El objetivo genérico del proyecto reside en mejorar la autosuficiencia energética de una estación de depuración de aguas residuales urbanas (EDAR) a partir de los fangos que genera.

Para ello, el objetivo principal del proyecto es la optimización de la producción de energía a partir de la digestión anaerobia de los fangos de depuración de aguas residuales urbanas.

Este proyecto de investigación se basa en el diseño de un sistema de digestión anaerobia en dos fases de temperatura, con pretratamiento y post-tratamiento del fango mediante ozono, que permita incrementar el rendimiento de la línea de fangos en términos de eliminación de sólidos volátiles, inactivación de patógenos y producción de biogás.

El proyecto integra y optimiza de forma sinérgica las siguientes etapas:

1. Ozonización de los fangos biológicos para acelerar la hidrólisis de la materia en suspensión y acelerar globalmente la fase de digestión, incrementando la cantidad de metano.

2. Digestión anaerobia en dos fases de temperatura para degradar la materia orgánica y mejorar la calidad higiénica del fango.

 

¿Qué problemática se espera que pueda resolver en nuestras EDAR?

 

Con este proyecto se pretende encontrar una alternativa técnica a la digestión mésofila, presente en la gran mayoría de las instalaciones. Los procesos de digestión anaerobia en temperatura mesófila son ineficientes en cuanto a términos de transformación a energía de todo el potencial contenido en los fangos a unos tiempos de retención hidráulica medios.

Para maximizar la producción de biogás en los procesos mesófilos es necesario trabajar a tiempos de retención por encima de los 15 días. Es posible que en algunas instalaciones construidas hace 20 o 30 años, el incremento de la población haya dado lugar a que estos tiempos de retención no sean posibles y haya que trabajar a tiempos menores, repercutiendo en la producción de biogás. Con un proceso en doble fase de temperatura se puede conseguir aumentar la producción de biogás a tiempos de retención hidráulicos inferiores a los 15 días.

Por otro lado, en los procesos de digestión en doble fase de temperatura se mejora la calidad higiénica del fango al trabajar en un rango de temperatura termófilo. De cara a la nueva legislación que puede llegar a aplicarse, es conveniente ir estudiando la viabilidad de tecnologías que permitan cumplir con la normativa que en un corto o medio plazo van a tener que cumplir los fangos.

Además de resolver problemáticas actuales, con este proyecto se pretende conseguir beneficios, como los que se enumeran a continuación:

1. Incremento de la producción de biogás: Mejora del balance energético global, a través del aprovechamiento energético del metano.

2. Reducción del volumen final de fangos. Reducción del gasto en gestión de residuos.

3. Mejora de la calidad higiénica del fango. Se amplían las alternativas de valorización del fango. En la actualidad se está revisando y estudiando a nivel europeo la actualización de la norma. El último documento de trabajo de la Comisión Europea es del año 2000 (WorkingDocument on Sludge, 3rd draft, 27/04/2000) y a fecha de hoy se carece de un documento finalista. Sin embargo, no cabe duda de que los cambios más probables estén relacionados con la definición de la calidad de los lodos y de los productos obtenidos a partir de los mismos (compost) y, particularmente, en lo que se refiere al grado de higienización y a la presencia de compuestos orgánicos.

4. Mejora del balance económico de la EDAR: Reducción de la factura energética y la factura por gestión de residuos.

 

¿En cuantas fases está dividido el proyecto y que duración aproximada tiene en el tiempo?

 

Este proyecto tiene una duración de tres años (2.010-2.014) y consta de varias fases:

FASE 1: Experimentación a escala de laboratorio:

- Diseño y construcción de una planta piloto a escala de laboratorio.

- Desarrollo experimental con el objetivo de identificar los rangos operativos de los procesos objeto de estudio en funcionamiento continuo que optimizan la producción de biogás y con ello sentar las bases de diseño de la planta piloto posterior.

FASE 2: Experimentación a escala piloto pre-industrial:

- Diseño y construcción de la planta piloto de digestión anaerobia con ozonización a escala pre-industrial.

- Desarrollo experimental a escala pre-industrial a partir de los resultados del

estudio a escala de laboratorio.

FASE 3: Estudio de Viabilidad Industrial:

- Evaluación de la viabilidad técnico-económica de la implementación a escala industrial.

- Evaluación de la viabilidad energética y ambiental de la implementación a escala industrial.

 

¿En qué punto os encontráis actualmente y para cuando está previsto el salto a escala industrial?

 

En estos momentos nos encontramos en la FASE 2 de desarrollo experimental a escala pre-industrial. La planta piloto a escala pre-industrial ya ha sido diseñada, construida y ya se encuentra en servicio, encontrándonos en pleno proceso experimental para identificación de los rangos operativos óptimos del proceso.

El ahorro energético estimado, como se comenta más adelante, es alentador por lo que ante dichos resultados y aprovechando los resultados obtenidos en la FASE 1 de ensayos de laboratorio ya se ha comenzado a trabajar en la Fase 3 del proyecto de estudio de viabilidad de manera que la fase industrial se pueda implementar en la estación depuradora lo antes posible.

 

¿Disponéis de una estimación aproximada sobre el ahorro energético y los beneficios que se pueden conseguir en una EDAR con la aplicación de esta tecnología?

 

En lo que a producción de biogás se refiere, estimamos que con la tecnología de doble fase de temperatura combinada con un pretratamiento y post-tratamiento del fango con ozono, se puede llegar a conseguir un aumento próximo al 20-30% en cuanto a m3 de biogás se refiere. Este aumento en la producción de biogás se verá traducido en un aumento similar en la producción de energía.

Esta tecnología también se estima que dará lugar a un aumento de un 40-45% del rendimiento de eliminación se SSV. Estos aumentos están referenciados a la producción de biogás y eliminación de SSV de un proceso de digestión anaerobia mesófila, el proceso que actualmente está implantado en la estación depuradora.

Estos valores son los que hasta el momento se han podido obtener en las fases del proyecto desarrolladas hasta la fecha, aunque se espera que todavía haya un margen de mejora.

 

Para finalizar Mairena ¿Qué empresas y centros de investigación conformáis el equipo que trabaja en el proyecto Sludge4energy y con que financiación cuenta?

 

En este proyecto de I+D+i participan activamente la empresa Fomento Agrícola Castellonense S.A. (FACSA) junto al Centro Tecnológico AINIA.

Además cuenta con la colaboración del Excmo. Ayuntamiento de Castellón de la Plana y de la Entidad Pública de Saneamiento de Aguas Residuales de la Comunidad Valenciana.

Este proyecto de investigación esta cofinanciado por el Ministerio de Economía y Competitividad y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), a través del proyecto INNPACTOIPT-2011-1669-920000 con una ayuda de 1.206.816 € (préstamo + subvención).

 

Muchas gracias Mairena.

 

Puedes obtener más informaciónen http://www.sludge4energy.es

 

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