II SIMPOSIO DE RESIDUOS AGROPECUARIOS Y AGROINDUSTRIALES DEL NOA Y CUYO. SAN JUAN, ARGENTINA, 2018
Evaluación de residuos industriales como potencial sustrato de biodigestión anaeróbica
Rodriguez, R.; Bailat, F.; Farias, C.; Miño, A.
INTI-Ambiente, Av. Gral Paz 5445, ruthr@inti.gob.ar
Actualmente las industrias que generan residuos orgánicos o subproductos que no se pueden colocar en el mercado, en general los disponen en forma inadecuada, o los brindan a pequeños productores como alimento para su ganado. A partir de esta realidad, se decide analizar e identificar el potencial de generación de biogás de empresas que generan estos sustratos dentro de CABA, primer y segundo cordón industrial del conurbano bonaerense, y comparar la obtención posible de generación de energía renovable. Identificación de residuos orgánicos industriales que puedan ser utilizados como sustratos de biodigestión anaeróbica. Comparación del potencial de generación de biogás de cada sustrato identificado. Identificación de las industrias localizadas en el área delimitada que generen estos sustratos y determinación de su valor energético. En primer lugar se determinaron los distintos tipos de sustratos industriales disponibles en la zona delimitada para la producción de biogás. Para ello se utilizó información establecida en la base de datos proveniente de INTI Ambiente y los centros que componen la Red de Biogás de INTI. El potencial es expresado:
Tabla 1. Residuos seleccionados y potencial de biogás
Biogas Metano
Residuos/ Sustratos
m3/ton m3/ton
Sustrato Sustrato
Panaderia/Fabrica de alfajor
fr5e0s5co 268
Criadero de Pollo (guano)
216
129
Lactosuero
140
94
Cerveceria-Hez de malta
139
82
Mataderos bovinos con sangre
131
81
Curtiembre
111
67
Mataderos bovinos sin sangre
87
51
Refineria de Aceite Vegetal
70
42
Criaderos porcino (purines)
61
37
Feed lot bovino (estiercol)
40
24
Pescaderia
30
19
Potencial
de
Biogas
VMolausmaednedSeubsitoragtaos
m3biogas ton Sustrato
Luego se identificaron empresas que generan los sustratos seleccionados y que se encuentren dentro del 2º cordón del conurbano. Finalmente, con un fin comparativo, se determinaron los potenciales que corresponden a la energía eléctrica y térmica que es técnicamente factible de producir por cada tipo de residuo para una generación de 500 kg de sustrato por día. Se seleccionaron 10 tipos de residuos industriales y a partir del estudio de datos, se determinaron los valores de potencial de biogás y metano como se muestra en la Tabla 1. A partir de esta selección se realizó un relevamiento de empresas que respondan a estos rubros emplazadas dentro del primer y segundo cordón del conurbano, en el que se identificaron 62 empresas. Las mismas se clasificaron en función de los sustratos seleccionados de acuerdo a la Figura 1.
Figura 1. Relevamiento de industrias
Valorización energética Con el objeto de determinar la generación y aprovechamiento de biogás mensual, se realizó una estimación para una alimentación fija para cada sustrato, de manera de poder comparar los
resultados.
La generación de biogás depende de las características de los sustratos, y de diferentes variables de diseño que se presentan a continuación.
Carga orgánica volumétrica (COV):
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<1 [kg SV/m3reactorx d] Carga baja 1-3 [kg SV/m3reactorx d] Carga media 3-6 [kg SV/m3reactorx d] Carga alta Se decide trabajar en un valor intermedio entre carga media a alta considerando un sistema con calefacción y mezcla adecuada. Concentración de Sólidos Totales (ST) <15%ST Biodigestión húmeda >15%ST Biodigestión seca Se tomó como valor de referencia 12%ST, por lo que en algunos casos es necesario agregar agua y/o recirculado líquido. Tiempo de retención hidráulica (TRH)
subproductos provenientes de industrias locales que actualmente no saben cómo gestionarlos. Se detectaron empresas que podrían evaluar como alternativa el aprovechamiento energético de los mismos. Se pudo comparar el valor energético de cada sustrato para poder contactar empresas que los generen y, en una segunda etapa, realizar ensayos experimentales de Potencial de Biometano (BMP) para ajustar los valores teóricos calculados.
Figura 2. Relevamiento de industrias
El tiempo depende de la velocidad de degradación del sustrato, la temperatura del sistema y del grado de mezcla. El tiempo puede variar entre 1 a 100 días en función de las variables mencionadas. La Temperatura varía según la condición en que se quiere operar el sistema:
10-25ºC Sistema sin calefacción 30-40ºC Sistema mesofílico 45-60ºC Sistema termofílico Se definió realizar los balances para 30ºC en el reactor y con un sistema de mezcla completa, resultando TRH<10 dias con una eficiencia del biodigestor del 85%. Alimentación Se decidió una alimentación de 500 kg/d de sustratos para cada caso. En función de estas variables, el volumen del reactor para cada caso varía de 50 a 100 m3. Además, se estimó la energía eléctrica o térmica que se podría obtener por mes (Figura 2). Se aclara que parte de esta energía debe utilizarse para el auto sustento del digestor tanto para mantener calefaccionado el sistema como para el sistema de mezcla.
Se pudo evaluar diferentes residuos o
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