Investigación sobre la aplicación de energía solar a una depuradora convencional de fangos activos

Investigación sobre la aplicación de energía solar a una depuradora convencional de fangos activos

19/12/2016

Investigación sobre la aplicación de energía solar a una depuradora convencional de fangos activos


RESUMEN
 
El consumo de energía es responsable de una parte importante de las emisiones a la atmósfera de CO2, que es uno de los principales causantes del efecto invernadero en nuestro planeta. El aprovechamiento de la energía solar para la producción de agua caliente, permite economizar energía y disminuir el impacto del consumo energético sobre el medio ambiente y por tanto un menor impacto medioambiental.
 
El objetivo de la presente investigación consiste en estudiar el aprovechamiento solar para el calentamiento de los fangos en los digestores anaerobios mediante agua caliente circulando en el interior de un serpentín que rodea la superficie de dicho digestor, como apoyo a los métodos convencionales del calentamiento de fangos como la resistencia eléctrica o el intercambiador de calor mediante la energía obtenida por el gas metano producido en la digestión anaerobia.
 
Para el estudio se utilizaron 3 digestores, dos de los cuales se calentaron con agua caliente en el interior de un serpentín (uno aislado mediante una capa de fibra de vidrio y poliuretano y otro sin aislar). El tercer digestor no tenía calentamiento exterior con el objetivo de observar su comportamiento y comparar su evolución con el resto de los digestores. La comparación de los digestores 1 y 2 nos permitió estudiar la conveniencia de proveer de aislamiento al digestor. La transferencia de calor mediante serpentín de cobre dio valores comprendidos entre 83 y 92%.
 
La aplicación de la instalación a una depuradora a escala real para mantenimiento en el interior del digestor a T= 32ºC en diferentes climas: climas templados, cálidos y fríos, consistió en el cálculo de la superficie de colectores solares y superficie de serpentín necesario para cubrir las necesidades energéticas anuales de dicho digestor, así como el estudio de rentabilidad de la instalación, dando los mejores resultados para climas cálidos con períodos de retorno de 12 años y una tasa interna de rentabilidad (TIR) del 16% obteniendo una cobertura anual del 79% de las necesidades energéticas con energía solar térmica. 
 
 
TESIS DOCTORAL
 
Título: Investigación sobre la aplicación de energía solar a una depuradora convencional de fangos activos
Fecha publicación: 2015
Formato: PDF 
Peso: 3 MB 
 

 
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