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Agradecimientos:

La tutora del proyecto es Rocío González Falcón, a quién quiero agradecer sinceramente su apoyo en la elaboración de este proyecto y las facilidades que ha puesto a mi alcance para la consecución del mismo.

Este trabajo se ha realizado como último paso del Máster de Sistemas de Energía Térmica de la Escuela de Ingenieros de Sevilla.

Además quisiera mencionar el apoyo incondicional de mis dos “Esteres”, la que me apoya día a día y aguanta todos mis “desvaríos” y a la que está en camino, que será la que me aguantará en el futuro.

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Índice:

1. MEMORIA DESCRIPTIVA: .......................................................................................................... 1

1.1. Introducción: ........................................................................................................................ 1

1.2. Objetivos: ............................................................................................................................... 2

1.3. Contexto: ................................................................................................................................ 3

1.4. Estado del arte. .................................................................................................................... 4

1.4.1. BIOMASA .............................................................................................................................................. 4

1.4.2. PROCESOS DE CONVERSIÓN DE LA BIOMASA ................................................................ 14

1.4.3. DESCOMPOSICIÓN ANAEROBIA ............................................................................................. 16

1.4.4. PRETRATAMIENTOS ................................................................................................................... 24

1.4.5. TECNOLOGÍAS DE DIGESTIÓN ................................................................................................ 29

1.5. Normativa. ...........................................................................................................................35

1.5.1. EN CUANTO A LA MATERIA PRIMA UTILIZADA EN LA PLANTA: .......................... 38

1.5.2. EN LO REFERENTE A LAS EXPLOTACIONES AVÍCOLAS DE CARNE: .................... 39

1.5.3. EN LO REFERENTE AL USO DE OTROS TIPOS DE SUSTRATOS: ............................. 40

1.5.4. EN LO REFERENTE AL USO DE SANDACH: ....................................................................... 41

1.5.5. EN CUANTO A LAS INSTALACIONES:................................................................................... 44

1.5.6. EN CUANTO A LOS PRODUCTOS. ........................................................................................... 47

1.6. Descripción: ........................................................................................................................49

1.6.1. PLAN DE TRABAJO: ...................................................................................................................... 49

1.6.2. METODOLOGÍA: ............................................................................................................................. 49

1.6.3. BASES DE DISEÑO. ....................................................................................................................... 50

1.6.4. SOLUCIONES PLANTEADAS. .................................................................................................... 52

1.6.5. CRITERIOS. DECISIONES TOMADAS. JUSTIFICACIÓN DE LA SOLUCIÓN

PROPUESTA. ......................................................................................................................................................... 53

1.7. Resultado, análisis y evaluación: ................................................................................55

1.7.1. DESCRIPCIÓN DE LA SOLUCIÓN ADOPTADA. ................................................................. 55

1.7.2. EMPLAZAMIENTO Y CONEXIONES EXTERIORES .......................................................... 56

1.7.3. DESCRIPCIÓN Y DIMENSIONAMIENTO DE LA OBRA .................................................. 58

1.7.4. DIMENSIONAMIENTO FUNCIONAL DE LA PLANTA..................................................... 62

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1.7.5. PLAN DE OBRA Y PLAZO DE EJECUCIÓN. .......................................................................... 64

1.8. Consideraciones finales y conclusiones: .................................................................65

1.9. Futuras Investigaciones: ................................................................................................66

1.10. Bibliografía: ....................................................................................................................67

2. MEMORIA DE CÁLCULO. ........................................................................................................... 74

2.1. Datos de partida, análisis y censo ganadero. .........................................................74

2.1.1. INTRODUCCIÓN. ............................................................................................................................ 74

2.1.2. RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN ...................................................................................... 74

2.1.3. CENSO GANADERO, PRODUCCIÓN DE GALLINAZA Y CONTENIDO EN

NITRÓGENO. ........................................................................................................................................................ 77

2.1.4. RESULTADOS ANALÍTICOS DE MUESTRAS DE GALLINAZA. .................................... 81

2.1.5. CARACTERÍSTICAS DEL PROCESO ........................................................................................ 82

2.2. Parámetros de diseño y dimensionamiento de la planta. .................................83

2.2.1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................. 83

2.2.2. PARÁMETROS DE DISEÑO ........................................................................................................ 83

2.2.3. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO INICIAL ................................................................................. 84

2.2.4. DIGESTIÓN ANAEROBIA Y GENERACIÓN DE BIOGÁS. ................................................ 86

2.2.5. COGENERACIÓN............................................................................................................................. 88

2.2.6. DIMENSIONAMIENTO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO ...................................... 90

2.3. Emplazamiento y justificación de la solución adoptada. ............................... 101

2.3.1. INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................... 101

2.3.2. JUSTIFICACIÓN DE LA SOLUCIÓN PROPUESTA ........................................................... 101

2.3.3. HACIA LA AUTOSUFICIENCIA ALIMENTARIA DEL SECTOR .................................. 102

2.3.4. PLANOS ........................................................................................................................................... 103

2.3.4. DATOS. ............................................................................................................................................. 106

2.4. Dimensionamiento funcional de la planta. .......................................................... 109

2.4.1. INTRODUCCIÓN Y OBJETO .................................................................................................... 109

2.4.2. METODOLOGÍA ............................................................................................................................ 109

2.4.3. DATOS GENERALES DE PARTIDA ...................................................................................... 109

2.4.4. CÁLCULOS ...................................................................................................................................... 110

2.4.5. RESUMEN DE CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS FUNCIONALES ................................... 110

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2.5. Cálculos hidráulicos. ..................................................................................................... 114

2.5.1. INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................... 114

2.5.2. METODOLOGÍA ............................................................................................................................ 114

2.5.3. CONCLUSIONES ........................................................................................................................... 116

2.6. Cálculos eléctricos. ........................................................................................................ 117

2.6.1. GENERALIDADES. ...................................................................................................................... 117

2.6.2. SALA DE CONTROL Y CCM. .................................................................................................... 117

2.6.3. MOTORES Y MÁQUINAS. ......................................................................................................... 118

2.6.4. VÁLVULAS CONSIDERADAS. ................................................................................................. 121

2.6.5. CUADROS ELÉCTRICOS. .......................................................................................................... 121

2.7. Automatismo y control. ............................................................................................... 129

2.7.1. GENERALIDADES. ...................................................................................................................... 129

2.7.2. MOTORES Y MÁQUINAS. ......................................................................................................... 130

2.7.3. MANEJO DE LOS ELEMENTOS CONTROLADOS. .......................................................... 131

2.7.4. TOPOLOGÍA Y ESPECIFICACIONES DE LOS ELEMENTOS DEL SISTEMA DE

CONTROL. ........................................................................................................................................................... 132

2.7.5. FUNCIONALIDADES DEL SISTEMA DE SUPERVISIÓN.............................................. 134

2.7.6. INSTRUMENTACIÓN CONSIDERADA. ............................................................................... 139

2.8. Protección contra incendios. ..................................................................................... 140

2.8.1. GENERALIDADES. ...................................................................................................................... 140

2.8.2. EVALUACIÓN DE RIESGOS GENERALES DE INCENDIO EN LA INSTALACIÓN.

140

2.8.3. INSTALACIÓN DE HIDRANTE EXTERIOR. ...................................................................... 141

2.8.4. INSTALACIÓN DE EXTINTORES PORTÁTILES. ............................................................ 141

2.8.5. EVACUACIÓN Y PROCEDIMIENTO EN SITUACIONES DE EMERGENCIA. ........ 142

2.9. Relación de bienes y servicios afectados.............................................................. 143

2.9.1. INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................... 143

2.9.2. TERRENOS Y SU DISPONIBILIDAD .................................................................................... 143

2.9.3. ZONAS AFECTADAS ................................................................................................................... 143

2.9.4. SERVICIOS AFECTADOS .......................................................................................................... 143

2.10. Plan de obra................................................................................................................. 144

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2.10.1. OBJETO DEL DOCUMENTO .................................................................................................... 144

2.10.2. DESCRIPCIÓN DE LAS OBRAS A EJECUTAR ................................................................... 144

2.10.3. PLANNING. .................................................................................................................................... 145

3. PLANOS. ...................................................................................................................................... 146

4. MEMORIA AMBIENTAL. ........................................................................................................ 151

4.1. Memoria Ambiental. ..................................................................................................... 151

4.1.1. OBJETIVOS ..................................................................................................................................... 151

4.1.2. METODOLOGÍA ............................................................................................................................ 151

4.1.3. NORMATIVA ................................................................................................................................. 153

4.2. Repercusión de la actividad en el medio ambiente .......................................... 154

4.2.1. FASE DE CONSTRUCCIÓN: ..................................................................................................... 154

4.2.2. FASE DE OPERACIÓN: .............................................................................................................. 155

4.3. Efectos Medioambientales. ........................................................................................ 158

4.3.1. EMISIONES ATMOSFÉRICAS ................................................................................................. 158

4.3.2. EFLUENTES LÍQUIDOS ............................................................................................................ 159

4.3.3. RESIDUOS ...................................................................................................................................... 160

4.3.4. IMPACTO ACÚSTICO ................................................................................................................. 161

4.3.5. EMISIONES LUMINOSAS ......................................................................................................... 162

4.3.6. IMPACTO VISUAL ....................................................................................................................... 162

4.4. Informe medioambiental ............................................................................................ 163

4.4.1. LOCALIZACIÓN ............................................................................................................................ 163

4.4.2. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL PROYECTO ........................................................... 163

4.4.3. CARACTERÍSTICAS DEL MEDIO NATURAL Y CALIFICACIÓN DEL ESPACIO .. 163

4.4.4. EFECTOS DE LA ACTUACIÓN ................................................................................................ 164

4.4.5. CONCLUSIONES ........................................................................................................................... 165

5. FORMA DE GESTIÓN. .............................................................................................................. 166

5.1. Sistema de gestión. ....................................................................................................... 166

5.1.1. INTRODUCCIÓN. ......................................................................................................................... 166

5.1.2. MODELO DE SOCIEDAD. ......................................................................................................... 166

5.1.3. TIPO DE COOPERATIVA. ......................................................................................................... 168

5.1.4. FÓRMULAS DE GESTIÓN FUNCIONAL. ............................................................................ 171

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5.1.5. PROPUESTA DE GESTIÓN FUNCIONAL. .......................................................................... 171

6. INFLUENCIA SOCIAL. .............................................................................................................. 173

6.1. Generalidades. ................................................................................................................ 173

6.2. Tratamiento y recogida de residuos de las instalaciones avícola de la

comarca. ......................................................................................................................................... 173

6.3. Beneficios que aporta al municipio. ....................................................................... 173

6.4. Producción energética sostenible. .......................................................................... 174

6.5. Reducción de costes energéticos. ............................................................................ 175

6.6. Generación de puestos de trabajo de alto valor añadido. .............................. 175

6.7. Modelo de negocio exportable. ................................................................................ 176

6.8. Promoción educativa del emprendimiento local y la sostenibilidad del

entorno. .......................................................................................................................................... 177

6.9. Gestión cooperativa. ..................................................................................................... 177

7. DOCUMENTACIÓN ADMINISTRATIVA. ............................................................................ 178

7.1. Introducción. ................................................................................................................... 178

7.1.1. FASE PREVIA ................................................................................................................................ 178

7.1.2. FASE ADMINISTRATIVA .......................................................................................................... 178

7.1.3. FASE DE EJECUCIÓN ................................................................................................................. 178

7.1.4. FASE DE EXPLOTACIÓN. ......................................................................................................... 178

7.2. Fase previa. ...................................................................................................................... 179

7.2.1. BÚSQUEDA DE UBICACIONES. ............................................................................................. 179

7.2.2. REDACCIÓN DEL PROYECTO BÁSICO Y PRESENTACIÓN DEL PLAN DE

VIABILIDAD ....................................................................................................................................................... 180

7.2.3. CONSTRUCCIÓN DE LA SOCIEDAD .................................................................................... 181

7.2.4. TRAMITACIÓN Y APROBACIÓN DE LA FIGURA JURÍDICA CORRESPONDIENTE.

181

7.3. Fase administrativa. ..................................................................................................... 185

7.3.1. CONCESIÓN DE AUTORIZACIÓN ADMINISTRATIVA ................................................. 185

7.3.2. TRAMITACIÓN DE AUTORIZACIÓN DE LA COMUNIDAD AUTÓNOMA PARA LA

CONSTRUCCIÓN DE LA PLANTA. ............................................................................................................ 186

7.3.3. TRAMITACIÓN DE LICENCIA DE OBRA MUNICIPAL ................................................. 186

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7.3.4. OBTENCIÓN DE FINANCIACIÓN ......................................................................................... 187

7.4. Fase de ejecución ........................................................................................................... 188

7.4.1. TRAMITACIÓN DE INSCRIPCIÓN EN EL REGISTRO DE PRE-ASIGNACIÓN..... 188

7.4.2. CONSTRUCCIÓN COMPLETA DE LA PLANTA................................................................ 188

7.4.3. SOLICITUD DE RECONOCIMIENTO CONDICIÓN DE RÉGIMEN ESPECIAL. ..... 189

7.4.4. PUESTA EN MARCHA DEFINITIVA DE LA PLANTA. .................................................. 189

7.4.5. INSCRIPCIÓN DEFINITIVA EN EL REGISTRO DE PRODUCTORES DE ENERGÍA

ELÉCTRICA DEL MINISTERIO DE INDUSTRIA. ................................................................................. 189

7.5. Fase de explotación ...................................................................................................... 190

7.5.1. GESTIÓN Y EXPLOTACIÓN DE LA PLANTA A PLENO FUNCIONAMIENTO. .... 190

7.6. El ganadero deja de ser ganadero ........................................................................... 192

8. PRESUPUESTO.......................................................................................................................... 193

8.1. Introducción. ................................................................................................................... 193

8.2. Resumen del presupuesto. ......................................................................................... 193

9. ANÁLISIS ECONÓMICO FINANCIERO. ............................................................................... 194

9.1. Inversión. .......................................................................................................................... 194

9.2. Ingresos ............................................................................................................................. 195

9.2.1. INGRESOS ORDINARIOS .......................................................................................................... 195

9.2.2. INGRESOS EXTRAORDINARIOS ........................................................................................... 195

9.2.3. INGRESOS TOTALES ................................................................................................................. 195

9.3. Gastos y costos ............................................................................................................... 196

9.3.1. GASTOS DE PERSONAL ............................................................................................................ 196

9.3.2. GASTOS DE RECEPCIÓN DE MATERIA PRIMA ............................................................. 196

9.3.3. COSTOS DE ADITIVOS Y CONSUMIBLES DEL PROCESO .......................................... 196

9.3.4. COSTOS DE MANTENIMIENTO Y SUSTITUCIÓN DE EQUIPOS POR AVERÍAS 197

9.3.5. GASTOS DE SEGUROS, TASAS Y OTROS GASTOS ADMINISTRATIVOS ............... 197

9.3.6. GASTOS IMPREVISTOS............................................................................................................. 197

9.3.7. GASTOS Y COSTOS TOTALES DEL PROCESO Y ACTUALIZACIÓN ANUAL ........ 197

9.4. Fuentes de financiación externa .............................................................................. 198

9.4.1. ESTUDIO VIABILIDAD CON INVERSIÓN COMPLETA MEDIANTE FONDOS

PROPIOS 199

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9.4.2. ESTUDIO VIABILIDAD CON INVERSIÓN MEDIANTE FONDOS PROPIOS Y

APOYO PÚBLICO DE UN 25% .................................................................................................................... 201

9.5. Conclusiones ................................................................................................................... 203

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1. MEMORIA DESCRIPTIVA:

1.1. Introducción:

Dentro de un análisis de ámbito social, económico y medioambiental, en un municipio. Los indicadores analizados y las herramientas de decisión, pueden llevar a que las medidas a implantar sean de origen industrial.

Este documento, es una continuación de la iniciativa “Pueblos Verdes”, cuyo objetivo es el de ir más allá del mero abastecimiento energético y conseguir el máximo nivel de autosuficiencia energética, cuidando aspectos económicos, medioambientales y sociales.

El proyecto “Pueblos Verdes”, a través de sus distintas fases, pretende realizar en el municipio de Villamanrique de la Condesa (Sevilla) un modelo exportable a cualquier localidad similar, para lo que se requiere la participación de la ciudadanía, junto a los diferentes actores del pueblo, con varios objetivos, entre los que destaca la generación de “empleos verdes” o el que la localidad se convierta en un referente internacional.

La situación actual de crisis económica y “energética” hacen necesario un cambio de modelo social que se materialice en el uso de energías renovables, puesta en valor de elementos del entorno y optimización del consumo, así como en la obtención de rentabilidad del proyecto, lo que supone en definitiva saber potenciar los recursos con los que cuenta el municipio.

A su vez, mediante este proyecto se pretende aunar en una empresa de Economía Social y a distintos agentes del municipio, tales como el Ayuntamiento de Villamanrique de la Condesa, la Asociación para el Desarrollo Aljarafe - Doñana, y las Empresas que generan los recursos necesarios para la realización del mismo.

En concreto, como una de las conclusiones de la metodología anterior y su aplicación en el municipio de Villamanrique de la Condesa, se planteó el estudio más pormenorizado para la implantación de una planta de Biogás, aprovechando los residuos generados por las granjas avícolas de engorde del municipio.

Durante el estudio preliminar se realizó un primer análisis de rentabilidad y se constató el interés de los propietarios por la iniciativa.

En el desarrollo de este proyecto se encuentran involucrados; por una parte, los propietarios de las explotaciones avícolas; un total de 9; por otra parte, el Ayuntamiento de la Localidad y otras administraciones locales que ha mostrado todo su apoyo al desarrollo del proyecto; y finalmente, la fundación para el desarrollo de la innovación en la economía social, Innoves.

Aunque la generación de biogás a partir de residuos se utiliza desde hace mucho tiempo de forma muy artesanal, la entrada en funcionamiento de instalaciones industriales de gran capacidad no se ha producido hasta relativamente hace pocos años. La generación de “residuos” de todo tipo, localizados en grandes acumulaciones de población, ha provocado la necesidad de su tratamiento y valorización, por lo que surgen estas industrias.

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1.2. Objetivos:

Producir un ahorro de consumo energético en explotaciones avícolas de carne, mediante la valorización de los residuos que se producen en ellas. Se intenta conseguir la formación de una asociación de productores para reducir la problemática que genera en la actualidad el tratamiento de residuos que producen, convirtiéndolos en un valor más de su producción.

Definir con detalle, los aspectos necesarios para la verificación de la viabilidad técnica de las diferentes instalaciones, que así se proyecten, y que son necesarias para la construcción de una planta de tratamiento y bio-digestión de yacija de broilers y residuos de matadero, en el Término Municipal de Villamanrique de la Condesa, Provincia de Sevilla.

Estudiar todas las posibilidades de uso de “materia prima” de entrada que se producen en el entorno. En caso de no utilizarse en el momento inicial, se deja abierta una puerta a la inclusión posterior de las mismas dentro de la industria. Analizando las instalaciones realizadas y la tecnología y viabilidad de las mismas.

Analizar las posibilidades de mercado de los subproductos generados en la misma.

Analizar los posibles impactos que este tipo de instalaciones producen en su entorno.

Detallar los pasos administrativos necesarios para la puesta en marcha de la planta.

Describir la influencia laboral que una industria como esta puede producir en la localidad de implantación.

Proponer un sistema de gestión societario de la planta, analizado tanto desde el punto de vista económico, como social.

Por lo tanto, el proyecto estará compuesto de varios documentos; Memoria y Anejos, Planos, Presupuesto y mediciones, así como de Estudio de Análisis Ambiental, Hoja de ruta para obtener la documentación necesaria para la legalización de la planta y un análisis del impacto social que se generará en el municipio, junto con una propuesta de explotación societaria de la planta.

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1.3. Contexto:

Debido a la iniciativa precursora de “Pueblos Verdes”, se parte con una premisa concreta: la necesidad de un cambio en el modelo de gestión que no sólo tenga en cuenta los factores económicos, sino también los sociales y medioambientales. Pero sin perder de vista las motivaciones por parte de los agentes involucrados, que son variadas.

Dado que las herramientas de decisión, en este tipo de análisis, son diversas, pero principalmente de tipo social, y la finalidad buscada es de otra naturaleza que la meramente económica, puede producirse la “paradoja”, de que se opte por la realización de actuaciones de origen industrial.

Como se parte, en el proyecto “Pueblos Verdes”, de involucrar al mayor número de actores posibles, las inquietudes de cada grupo son diversas, por lo que se detallan a continuación.

Desde INNOVES, promotora del proyecto, se encarga un estudio de posibilidades de gestión de la planta, desde el punto de vista societaria, para analizar las ventajas e inconvenientes que poseen cada tipo de forma de explotación.

Desde el Ayuntamiento de Villamanrique de la Condesa, un estudio de lo que la planta implicaría sobre el municipio, desde el punto de vista social. Puestos de trabajo generados, tanto directos como indirectos, empresas auxiliares que podrían florecer. Además del impulso industrial que la planta produciría en el entorno.

Desde la asociación de desarrollo Aljarafe – Doñana, promover el desarrollo de la comarca, por lo que plantean un estudio de legalización incluyendo plazos y documentación necesaria. Además de la enumeración de las posibles vías de financiación que se pueden tratar para la consecución del proyecto.

Desde los propietarios de las explotaciones avícolas, un estudio pormenorizado de viabilidad del proyecto, analizando todas las variables económicas, para poder obtener criterios claros de decisión.

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1.4. Estado del arte.

1.4.1. BIOMASA

Introducción.

El término biomasa se refiere a toda la materia orgánica que proviene de árboles, plantas y desechos de animales que pueden ser convertidos en energía; o las provenientes de la agricultura (residuos de maíz, café, arroz, etc.), del aserradero (podas, ramas, aserrín, cortezas) y de los residuos urbanos (aguas negras, basura orgánica y otros). Esta es la fuente de energía renovable más antigua conocida por el ser humano, pues ha sido usada desde que nuestros ancestros descubrieron el secreto del fuego.

Las fuentes más importantes de biomasa son los campos forestales y agrícolas, pues en ellos se producen residuos que normalmente son dejados en el campo, consumiéndose sólo un bajo porcentaje de ellos con fines energéticos. En la agroindustria, los procesos de secado de granos generan subproductos que son usados para generación de calor en sistemas de combustión directa; tal es el caso del bagazo de caña de azúcar, la cascarilla de café y la de arroz. Por otro lado, los centros urbanos generan grandes cantidades de basura compuesta en gran parte, por materia orgánica que puede ser convertida en energía, después de procesarla adecuadamente.

En economías de orientación agrícola, el uso apropiado de la biomasa ofrece una alternativa para reducir los costos de operación por concepto de insumos energéticos, además, es una solución para los problemas higiénico-ambientales que, en muchos casos, presentan los desechos orgánicos.

Desde este punto de vista, una idea importante que subyace en este proyecto es la Valorización energética de los recursos. Dicha idea se sustenta en tres vías fundamentales.

La minimización, que incluye todas aquellas medidas a evitar la generación de residuos; ya sea mediante nuevos procesos tecnológicos o buenas prácticas ambientales.

La valorización en sí, que incluye todos aquellos circuitos que permiten el aprovechamiento de los recursos contenidos en los residuos; ya sea mediante la reutilización, la valorización material o la valorización energética.

La eliminación, que incluye todos aquellos procedimientos que deben garantizar un tratamiento seguro de los restos no valorizables de los residuos.

Según el tribunal de Justicia de la Unión Europea, una operación puede considerarse valorización energética cuando:

El residuo sustituye otros materiales que se hubieran necesitado para producir energía.

La energía obtenida debe ser superior a la consumida y la mayor parte debe utilizarse en forma de calor o para generar electricidad.

Los residuos deben quedar consumidos en su mayor parte durante el proceso.

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La valorización energética de residuos no debe confundirse con la incineración de residuos con recuperación de energía. La primera comporta una serie de ventajas.

Ambientales, pues se usan residuos destinados a eliminación, se ahorran recursos naturales y se reducen las emisiones de efecto invernadero. Sociales, pues es la solución más aceptable para ciertas fracciones de residuos y se ahorra en instalaciones de tratamiento de residuos. Económicas, puesto que se sustituye un combustible por otro a un medio más razonable y se produce un aumento de la competitividad del sector.

Tipos.

Atendiendo al origen es posible diferenciar, desde un punto de vista ecológico, biomasas de distintos órdenes:

Biomasa primaria: es la materia orgánica formada directamente por los seres fotosintéticos (algas, plantas verdes y demás seres autótrofos). Este grupo comprende toda la biomasa vegetal, incluidos los residuos agrícolas (paja o restos de podas) y forestales (leñas).

Biomasa secundaria: es la producida por los seres heterótrofos que utilizan en su nutrición la biomasa primaria. Este tipo de biomasa implica una transformación biológica de la biomasa primaria para formar un nuevo tipo de biomasa de naturaleza distinta a la inicial. Un ejemplo sería la carne o las deyecciones debidas a los animales herbívoros.

Biomasa terciaria: es la producida por los seres que se alimentan de biomasa secundaria, como sería el caso de la carne de los animales carnívoros, que se alimentan de los herbívoros.

Fuentes de biomasa.

Las fuentes de biomasa que pueden ser usadas para la producción de energía cubren un amplio rango de materiales y fuentes: los residuos de la industria forestal y la acuicultura, los desechos urbanos y las plantaciones energéticas, se usan generalmente, para procesos modernos de conversión que involucran la generación de energía a gran escala, enfocados hacia la sustitución de los combustibles fósiles.

Los residuos agrícolas, como la leña y el carbón vegetal, han sido usados en procesos tradicionales en los países en vías de desarrollo y a usos primarios en pequeña escala, por ejemplo, la cocción de alimentos o las pequeñas actividades productivas como panaderías, calderas, secado de granos, etc.

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Plantaciones energéticas

Éstas son grandes plantaciones de árboles o plantas cultivadas con el fin específico de producir energía. Para ello se seleccionan árboles o plantas de crecimiento rápido y bajo mantenimiento, las cuales usualmente se cultivan en tierras de bajo valor productivo. Su período de cosecha varía entre los tres y los diez años. También se utilizan arbustos que pueden ser podados varias veces durante su crecimiento, para extender la capacidad de cosecha de la plantación.

Existen también muchos cultivos agrícolas que pueden ser utilizados para la generación de energía: caña de azúcar, maíz, sorgo y trigo. Igualmente, se pueden usar plantas oleaginosas como palma de aceite, girasol o soya y algunas plantas acuáticas como “Jacinto de agua” o las de algas, para producir combustibles líquidos como el etanol y el biodiesel.

Residuos forestales

Los residuos de procesos forestales son una importante fuente de biomasa que actualmente es poco explotada. Se considera que de cada árbol extraído para la producción maderera, sólo se aprovecha comercialmente un porcentaje cercano al 20%. Se estima que un 40% es dejado en el proceso de extracción, en las ramas y raíces, a pesar de que el potencial energético es mucho y otro 40% en el proceso de aserrío, en forma de astillas, corteza y aserrín.

La mayoría de los desechos de aserrío son aprovechados para generación de calor, en sistemas de combustión directa, en algunas industrias se utilizan para la generación de vapor. Los desechos de campo, en algunos casos, son usados como fuente de energía por comunidades aledañas, pero la mayor parte no es aprovechada por el alto costo del transporte.

Desechos agrícolas

La agricultura genera cantidades considerables de desechos: se estima que, en cuanto a desechos de campo, el porcentaje es más del 60%, y en desechos de proceso, entre 20% y 40%.

Al igual que en la industria forestal, muchos residuos de la agroindustria son dejados en el campo. Aunque es necesario reciclar un porcentaje de la biomasa para proteger el suelo de la erosión y mantener el nivel de nutrientes orgánicos, una cantidad importante puede ser recolectada para la producción de energía. Ejemplos comunes de este tipo de residuos son el arroz, el café y la caña de azúcar.

Por otro lado, las granjas producen un elevado volumen de residuos húmedos en forma de estiércol de animales. La forma común de tratar estos residuos es esparciéndolos en los campos de cultivo, con el doble interés de disponer de ellos y obtener beneficio de su valor nutritivo. Sin embargo, cuando existen cantidades elevadas de estiércol esta práctica puede provocar una sobre fertilización de los suelos y la contaminación de las cuencas hidrográficas.

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Desechos industriales

La industria alimenticia genera una gran cantidad de residuos y subproductos, que pueden ser usados como fuentes de energía, los provenientes de todo tipo de carnes (avícola, vacuna, porcina) y vegetales (cáscaras, pulpa) cuyo tratamiento como desechos representan un costo considerable para la industria. Estos residuos son sólidos y líquidos con un alto contenido de azúcares y carbohidratos, los cuales pueden ser convertidos en combustibles gaseosos. Otras industrias también generan grandes cantidades de residuos que pueden ser convertidas para su aprovechamiento energético, entre estas tenemos a la industria del papel, del plástico, las destilerías, etc.

Desechos urbanos

Los centros urbanos generan una gran cantidad de biomasa en muchas formas, por ejemplo: residuos alimenticios, papel, cartón, madera y aguas negras. La carencia de sistemas adecuados para el procesamiento de estos residuos genera grandes problemas de contaminación de suelos y cuencas, sobre todo por la inadecuada disposición de la basura y por sistemas de recolección y tratamiento con costos elevados de operación.

Por otro lado, la basura orgánica en descomposición produce compuestos volátiles (metano, dióxido de carbono, entre otros) que contribuyen a aumentar el efecto invernadero. Estos compuestos tienen considerable valor energético que puede ser utilizado para la generación de energía limpia.

En el caso que nos ocupa, el planteamiento es usar una mezcla de varios de estos tipos, para poder garantizar la homogeneidad de la biomasa durante todas las horas de funcionamiento de la planta. De esta forma aprovechar la mayor cantidad de residuos producidos en la localidad.

Características de la biomasa

Para evaluar la factibilidad técnica y económica de un proceso de conversión de biomasa en energía, es necesario considerar ciertos parámetros y condiciones que caracterizan y determinan el proceso de conversión más adecuado y permiten realizar proyecciones de los beneficios económicos y ambientales esperados.

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En resumen:

Los recursos de la biomasa se presentan en diferentes estados físicos que determinan la factibilidad técnica y económica de los procesos de conversión energética que pueden aplicarse a cada tipo en particular. Por ejemplo, los desechos forestales indican el uso de los procesos de combustión directa o procesos termoquímicos, los residuos animales indican el uso de procesos anaeróbicos (bioquímicos), etc.

El estado físico de la biomasa puede clasificarse según el tipo de recurso, como se indica en la tabla:

Recursos de Biomasa

Tipo de residuo Características físicas

Residuos forestales

Restos de aserrío: corteza, aserrín astillas

Polvo, sólido, H.R. > 50%

Restos de ebanistería: aserrín trozos, astillas.

Polvo, sólido, H.R. 30-45%

Restos de plantaciones: ramas, cortezas, raíces.

Sólido, H.R. > 55%

Residuos agropecuarios

Cáscara y pulpa de frutas y vegetales. Sólido, alto contenido de humedad.

Cáscara y polvo de granos secos (arroz, café)

Polvo, H.R.>25%

Estiércol Sólido, alto contenido húmedo.

Residuos de cosechas: tallos y hojas, cáscaras, malezas, pastura.

Sólido, H.R.>55%

Residuos industriales

Pulpa y cáscara de frutas y vegetales Sólido, humedad moderada.

Residuos de procesamientos de carnes

Sólido, alto contenido de humedad

Aguas de lavado y pre-cocido de carnes y vegetales

Líquido

Grasas y aceites vegetales Líquido, grasoso

Residuos urbanos

Aguas negras Líquido

Desechos domésticos orgánicos (cáscaras de vegetales)

Sólido, alto contenido de humedad

Basura orgánica Sólido, alto contenido de humedad

Características físicas de distintos recursos de biomasa

Composición química y física

Las características químicas y físicas de la biomasa determinan el tipo de combustible o subproducto energético que se puede generar, por ejemplo, los desechos animales producen altas cantidades de metano, mientras que la madera pueden producir el denominado "gas pobre", que es una mezcla rica en monóxido de carbono (CO). Por otro lado, las características físicas influyen en el tratamiento previo que sea necesario aplicar.

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Contenido de humedad relativa (H.R.)

El contenido de humedad de la biomasa es la relación de la masa de agua contenida por kilogramo de materia seca. Para la mayoría de los procesos de conversión energética es imprescindible que la biomasa tenga un contenido de humedad inferior al 30%. Muchas veces, los residuos salen del proceso productivo con un contenido de humedad muy superior, que obliga a implementar operaciones de acondicionamiento, antes de ingresar al proceso de conversión de energía.

Porcentaje de cenizas

El porcentaje de cenizas indica la cantidad de materia sólida no combustible por kilogramo de material. En los procesos que incluyen la combustión de la biomasa, es importante conocer de generación de ceniza y su composición, pues, en algunos casos, ésta puede ser utilizada.

Poder calorífico

El contenido calórico por unidad de masa es el parámetro que determina la energía disponible en la biomasa. Su poder calórico está relacionado directamente con su contenido de humedad. Un elevado porcentaje de humedad reduce la eficiencia de la combustión debido a que una gran parte del calor liberado se usa para evaporar el agua y no se aprovecha en la reducción química del material.

Densidad aparente

Esta se define como el peso por unidad de volumen del material en el estado físico que presenta, bajo condiciones dadas. Combustibles con alta densidad aparente favorecen la relación de energía por unidad de volumen, requiriéndose menores tamaños de los equipos y aumentando los períodos entre cargas. Por otro lado, materiales con baja densidad aparente necesitan mayor volumen de almacenamiento y transporte y, algunas veces, presentan problemas para fluir por gravedad, lo cual complica el proceso de combustión, y eleva los costos del proceso.

Recolección, transporte y manejo

Las condiciones para la recolección, el transporte y el manejo en planta de la biomasa son factores determinantes en la estructura de costos de inversión y operación en todo proceso de conversión energética. La ubicación del material respecto a la planta de procesamiento y la distancia hasta el punto de utilización de la energía convertida, deben analizarse detalladamente para lograr un nivel de operación del sistema por encima del punto de equilibrio, con relación al proceso convencional.

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Cuantificación de Materias Primas

En el caso que nos ocupa, el residuo principal a tratar es gallinaza, que pasaremos a caracterizar a continuación.

Composición de la gallinaza

El sustrato principal que se va a usar en el proyecto son las deyecciones de los “broilers”, producidas en el término municipal de Villamanrique de la Condesa.

La gallinaza está constituida por los excrementos de las aves, mezclados con el material ligno-celulósico utilizado de cama (denominado yacija). Es un material bastante heterogéneo, cuya composición depende de:

La especie.

Tipo de producción.

La alimentación.

Almacenaje.

Tratamiento. Contenido de la gallinaza en materia seca

En función del tipo de alojamiento, del sistema de ventilación y la gestión de la gallinaza se pueden distinguir tres tipos:

Gallinaza húmeda:

Materia seca entre 0 y 20%. Procede principalmente de ponedoras en batería con retirada diaria de la gallinaza.

Gallinaza semiseca:

Materia seca hasta 45%. Se obtiene en los sistemas de alojamiento en baterías con cintas transportadoras y pre-secado de la gallinaza o de explotaciones con equipos de desecación.

Gallinaza seca o con yacija:

Materia seca entre 50 y 80%. Se obtiene en explotaciones de pollos de engorde (Broilers).

Características de la materia prima como nutriente.

Valor en nitrógeno de la gallinaza:

Nitrógeno mineral (inorgánico), es asimilable por las plantas.

N amoniacal (NH4+).

N nítrico (NO3-).

N úrico Nitrógeno orgánico, requiere una mineralización.

Fácilmente mineralizable: aminoácidos, proteínas, suele mineralizarse durante el primer año.

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Lentamente mineralizable se encuentra en compuestos recalcitrantes.

Tasa de mineralización de la gallinaza en 1er año:

Gallinaza fresca: 60-90%

Gallinaza compostada: 30%

Valor en fósforo de la gallinaza:

Forma mineral: principalmente, en forma de fosfato bicálcico, que es bastante asimilable por las plantas.

Forma orgánica: constituida por ácidos nucleicos, fosfolípidos, fosfo-humatos, etc., y requiere una mineralización previa antes de ser absorbido por las plantas.

La asimilabilidad por las plantas del fósforo contenido en la gallinaza, durante el primer año es algo menor que la que presentan los abonos minerales, pero a largo plazo la asimilabilidad es similar o incluso superior.

Valor en potasio de la gallinaza:

El potasio procede principalmente de la orina.

Se encuentra principalmente en forma mineral: sulfato y cloruro.

Debido a su alta solubilidad, el potasio puede perderse fácilmente con la lluvia, en supuesto del almacenaje de la gallinaza sin cubierta.

La asimilabilidad del potasio contenido en la gallinaza es similar a la que presentan los abonos potásicos minerales.

En este caso, se ha caracterizado la materia prima a partir de ensayos publicados sobre Gallinaza en planta de purines:

GRANULOMETRÍA:

Fracción nº % peso Tamiz

1 2,00 <0,125 mm

2 4,00 0,125-0,25 mm

3 10,00 0,25-0,5 mm

4 20,00 0,5-1 mm

5 33,00 1,2 mm

6 15,00 2-4 mm

7 6,00 4-8 mm

8 10,00 8-16 mm

9 0,00 >16 mm

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PROPIEDADES FÍSICAS:

Humedad 35

Densidad (gr/cm3) 1,62

Densidad aparente (gr/cm3) 0,27

Espacio poroso total (%vol) 89,5

Capacidad de aireación (%vol) 44,5

Volumen de agua (%vol) 45,0

Capacidad de retención de agua (% vol) 450

Contracción (% vol) 8

A 10 cm de c. a.

Suspensión acuosa 1/6 (Vol/vol))

pH (suspensión) 8.07

CE (extracto, dS/m) 2.9

Materia Orgánica total (%) 65

Relación C/N 16.4

Elementos totales (% s. m. s.)

N 3.05

P2O5 3.91

K2O 2.43

Materiales pesados (mg/kg s.m.s.)

Cd 2.21

Cu 69.6

Ni n.d.

Pb 64.8

Zn 290

Cr 11.5

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Composición de los residuos de matadero

La carne de pollo de granja o pollo broiler supone más del 90 % de la producción de carne de ave en España; y la carne de ave, que engloba además de la carne de pollo, la carne de pavo, pato, gallinas de desvieje, avestruz, faisán,…es la segunda carne más producida en España por detrás de la carne de porcino. En tercer lugar vendría la carne de vacuno con un volumen de kg producidos muy inferiores a las otras dos producciones antes mencionadas.

En España históricamente la producción de carne de pollo se ha localizado de manera muy significativa en Cataluña y Andalucía, aunque en la actualidad la producción de pollo se está extendiendo por todo el territorio nacional.

Cabe definir a que se le denomina pollo broiler; pollo de rápido crecimiento, que se distingue por su plumaje blanco, ancha conformación y gran desarrollo muscular, sobre todo a nivel de la pechuga.

En la actualidad un pollo broiler llega a su peso comercial (1,85 – 2,85) entre los 38 – 48 días, dependiendo mucho del tipo de pienso que se le suministre y del potencial genético de dichos animales.

En los mataderos no se produce un aprovechamiento total del ave. En el proceso de despiece se produce un máximo de un 28% de pérdidas por la limpieza en el matadero.

Que puede considerarse repartido en estas partidas:

Desperdicios % Sangre 8.68 Patas, cabezas e intestinos 46.84 Plumas húmedas 47.48

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1.4.2. PROCESOS DE CONVERSIÓN DE LA BIOMASA

Antes de que la biomasa pueda ser usada para fines energéticos, tiene que ser convertida en una forma más conveniente para su trasporte y utilización. A menudo, la biomasa es convertida en formas derivadas tales como carbón vegetal, briquetas, gas, etanol y electricidad.

Las tecnologías de conversión incluyen desde procesos simples y tradicionales, como la producción de carbón vegetal en hogueras bajo tierra, hasta procesos de alta eficiencia como la dendro-energía y la cogeneración. Los principales procesos de conversión son:

Conversión Termoquímica

La conversión termoquímica está basada en la descomposición de la biomasa por medio de calor. Ésta transforma a la biomasa en productos con un más alto valor o más convenientes y, dependiendo de las condiciones del proceso, se obtienen diferentes proporciones de productos sólidos, líquidos y gaseosos:

1. Combustión directa, quemándolos en calderas o estufas.

2. Pirolisis, es la descomposición química de materia orgánica y todo tipo de materiales, excepto metales y vidrios, causada por el calentamiento en ausencia de oxígeno. En este caso, no produce ni dioxinas ni furanos. En la actualidad hay una tecnología muy eficiente en Inglaterra que puede tratar todo tipo de residuos.

3. Gasificación, es un conjunto de reacciones termoquímica en el que un sustrato carbonoso (carbón, biomasa, plástico) es transformado en un gas combustible, susceptible de ser usado en una caldera, turbina o motor, que ocurren en presencia de un agente gasificante (aire, oxígeno, vapor de agua o hidrógeno).

En el proceso de gasificación, el sustrato carbonoso se transforma en hidrocarburos más ligeros, incluso en monóxido de carbono e hidrógeno. Esta mezcla de gases llamada gas de síntesis o “syngas”, tiene un poder calorífico inferior (PCI) equivalente a la sexta parte del poder calorífico inferior del gas natural, cuando se emplea aire como agente gasificante.

El agente gasificante es un gas, o mezcla de ellos, que aporta calor para iniciar las reacciones, y oxígeno.

La gasificación no es una tecnología desarrollada recientemente, sino que ha sido un recurso habitual en periodos de carencia o escasez de combustibles ligeros, ya que permite convertir sólidos (carbón, biomasa) en gases que pueden ser empleados en motores de combustión interna, calderas y turbinas.

El rendimiento del proceso de gasificación varía dependiendo de la tecnología, el combustible y el agente gasificante que se utilice, en el rango de 70-80%. El resto de la energía introducida en el combustible se invierte en las reacciones endotérmicas, en las pérdidas de calor de los reactores, en el enfriamiento del syngas, necesario para su secado (eliminación de vapor de agua) y filtración, y en el lavado (cuando es necesario eliminar los alquitranes).

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Además de sustituir a combustibles ligeros de origen fósil, la gasificación permite obtener altos rendimientos eléctricos a partir de biomasa, cuestión ésta muy difícil mediante combustión directa para generación de vapor y posterior expansión de éste en un turbo alternador. Mediante gasificación se pueden alcanzar rendimientos eléctricos de hasta un 30-32% mediante el uso de moto-generadores accionados por syngas, mientras que con un ciclo Rankine convencional simple las cifras rondan un 22% de rendimiento eléctrico.

Conversión Bioquímica

Consisten en la transformación de la biomasa por la acción de microorganismos o de enzimas, que son añadidas a los medios de reacción como catalizadores. Los métodos bioquímicos son más adecuados a biomasas con un alto contenido de humedad, debido a que tanto los microorganismos como las enzimas sólo pueden ejercer sus acciones en ambientes acuosos, entre los procesos de conversión bioquímica se encuentran:

1. Fermentación alcohólica, es un proceso biológico de fermentación en plena ausencia de aire (oxígeno - O2), originado por la actividad de algunos microorganismos que procesan los hidratos de carbono (por regla general azúcares: como pueden ser por ejemplo la glucosa, la fructosa, la sacarosa, el almidón, etc.) para obtener como productos finales: un alcohol en forma de etanol (cuya fórmula química es: CH3-CH2-OH), dióxido de carbono (CO2) en forma de gas y unas moléculas de ATP (Adenosín Trifosfato) que consumen los propios microorganismos en su metabolismo celular energético anaeróbico. El etanol resultante se emplea en la elaboración de algunas bebidas alcohólicas, aunque en la actualidad se sintetiza también etanol mediante la fermentación a nivel industrial a gran escala para ser empleado como biocombustible.

2. Digestión anaerobia, es el proceso en el cual microorganismos descomponen el material biodegradable en ausencia de oxígeno. Este proceso genera diversos gases, entre los cuales el dióxido de carbono y el metano son los más abundantes (dependiendo del material degradado). En biodigestores se aprovecha esta liberación de gases para luego ser usados como combustible.

Este es el caso que ocupa este proyecto, por lo que se verá ampliado en epígrafes posteriores.

Conversión Fisicoquímica (Prensado/extracción)

La conversión fisicoquímica produce un biocombustible líquido a partir de la biomasa que contiene aceite vegetal. Esta tecnología es similar a las de conversión para producir aceite vegetal en la industria alimenticia.

El aceite vegetal se produce al prensar y/o extraer el aceite de la semilla. De manera que sólo se pueden usar especies que contienen aceite, como la semilla de colza, el girasol, el fríjol de soya y el aceite de palma, etc.

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1.4.3. DESCOMPOSICIÓN ANAEROBIA

Introducción

La digestión anaerobia, también denominada bio-metanización, es un proceso biológico que ocurre en ausencia de oxígeno, en el cual gracias a la acción de varios grupos de bacterias, la materia orgánica se descompone, dando como resultado dos productos principales: biogás y digestato.

El biogás está compuesto por cerca de 60% de metano y 40% de dióxido de carbono.

Contiene mínimas cantidades de otros gases, entre ellos 1% de ácido sulfhídrico. Es un poco más liviano que el aire, posee una temperatura inflamación de 700° C y su llama alcanza una temperatura de 870° C.

Su elevado contenido en metano (entre el 60-65%) le proporciona una elevada capacidad calorífica lo que hace posible, tras ser depurado para eliminar vapor de agua y H2S, su uso en calderas (si la producción es pequeña) y/o en motores de cogeneración (cuando la producción es más elevada).

El uso del biogás en motores de co-generación permite obtener electricidad y calor. La electricidad, puede entregarse a la red eléctrica, recibiendo una remuneración económica por parte de la compañía eléctrica. Por su parte, el calor generado en el motor puede ser empleado para diferentes usos (calefacción, agua caliente, secado, invernaderos, producción de frío, etc.). El digestato puede utilizarse como enmienda en el campo, ya sea directamente o tras ser sometido a un proceso de separación sólido líquido y posterior estabilización de la fracción sólida (mediante compostaje).

Si se realiza una purificación adecuada del biogás (hasta que su concentración en metano sea similar a la del gas natural - entre un 91 y un 95% en CH4), éste también puede emplearse como combustible de vehículos, pilas de combustible o incorporarlo a la red de gas natural.

Proceso de descomposición anaerobia.

El proceso anaerobio es aquel en que se efectúa la degradación de la materia orgánica en ausencia de oxígeno molecular como aceptor de electrones. Tal es el caso, por ejemplo, de los procesos de producción de alcohol, los procesos de desnitrificación y de digestión anaerobia, estos dos últimos empleados en el tratamiento de aguas residuales.

Los procesos de digestión anaerobia ocurren normalmente en la naturaleza, siendo los nichos de estos procesos el fondo de los ríos, los lagos y el mar, las ciénagas y el tracto intestinal de, prácticamente, todos los animales.

El proceso de digestión anaerobia se emplea en el tratamiento de residuos sólidos o líquidos cuando la concentración de materia orgánica es tan elevada que no resulta económico el tratamiento aerobio.

Esta situación se presenta generalmente cuando la concentración de la demanda química de oxígeno (DQO) es relativamente elevada. Sin embargo, en los últimos años se ha venido aplicando este proceso, con éxitos, a aguas residuales con bajo contenido de materia orgánica.

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La ventaja principal de los procesos anaerobios con relación a los aerobios se fundamenta en la transformación de la materia orgánica a través de una tecnología de bajo consumo energético, obteniéndose, un balance comparativo de energía y de masa entre ambos procesos, los resultados se muestran en la tabla:

Proceso aerobio Proceso anaerobio

Durante los procesos aerobios cerca del 60% de la energía de consumo durante la síntesis de nueva biomasa (células de microorganismos) y el 40% de la energía se pierde en forma de calor de reacción

Durante los procesos anaerobios casi el 90% de la energía que existe originalmente en el sustrato (residual) se retiene en el biogás que se produce durante estos procesos perdiendo solamente un 7% de le energía inicial como calor de reacción.

Durante los procesos aerobios cerca del 50% del carbono contenido en el sustrato se convierte en biomasa y otros 50% pasa a dióxido de carbono.

Durante los procesos anaerobios, cerca del 95% pasa a biogás (CH4, CO2) y sólo el 5% es convertido en biomasa.

Lo anterior trae como consecuencia los aspectos prácticos siguientes:

En los procesos anaerobios se consume mucho menos energía externa, fundamentalmente eléctrica, que en los procesos aerobios, no necesitándose, además, equipos mecánicos para el desarrollo de éstos (por ejemplo compresores o agitadores mecánicos), además, se obtiene energía, en forma de gas combustible, útil para cualquier fin energético.

En los procesos anaerobios sólo se generan del 10 al 30% de los lobos (biomasas) que se producen en los aerobios, lo que disminuye considerablemente los costos de disposición final de estos; además, los lobos anaerobios están mucho más estabilizados que los aerobios.

En los procesos anaerobios no se producen aerosoles potencialmente peligrosos para el ambiente circundante de la planta de tratamiento.

Por cada kilogramo de DQO eliminado por el metabolismo bacteriano, la vía aerobia (lodo activado) requerirá 1 kWh. de energía eléctrica para el equipo de aireación.

Mientras la vía anaerobia producirá el equivalente de 3 kWh., como energía química acumulada en el CH4, la cual puede ser convertida en una máquina de combustión acoplada a un generador eléctrico de eficiencia media (20%), lo que resulta en 0.6 kWh. de energía eléctrica/Kg. de DQO removida.

La aplicación de un proceso anaerobio previo a un sistema aerobio puede mejorar la sedimentabilidad del lodo contribuyendo a mantener valores constantes del índice volumétrico de lodo y un control mayor del fenómeno de abultamiento en el sistema aerobio.

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Proceso

Durante mucho tiempo se consideró a la digestión anaerobia como un sistema bifásico, compuesto por la fase no metanogénica en que las bacterias anaerobias transformaban los substratos en productos solubles y gaseosos incluyendo acetatos, CO2, H2; y otra, la metanogénica donde las bacterias formadoras de metano (CH4) utilizaban el acetato, mezclas de H2 y CO2 entre otros substratos para su metabolismo. Los términos con que se han identificado estas fases (acidificación y gasificación) no fueron del todo correctos; por cuanto, en la primera etapa no todos los productos que se forman son ácidos; así como no todos los productos gaseosos son derivados de la llamada etapa de gasificación.

Más tarde, se admitió que en la fermentación bacteriana intervienen poblaciones microbianas diversas, en la que se distinguen cuatro etapas: hidrólisis, acidogénesis, acetogénesis y metanogénesis.

Hidrólisis o licuefacción: en esta etapa los compuestos orgánicos complejos e insolubles (lípidos, proteínas y carbohidratos) son solubilizados por enzimas excretadas por bacterias hidrolíticas que actúan en el exterior celular por lo que se consideran exoenzimas, convirtiéndolas en otros compuestos más sencillos y solubles en agua. La hidrólisis es por tanto, la conversión de polímeros en sus respectivos monómeros. Esta etapa es fundamental para suministrar los compuestos orgánicos necesarios para la estabilización anaeróbica en forma que pueden ser utilizados por las bacterias responsables de las dos etapas siguientes.

Acidogénesis: en esta etapa los compuestos orgánicos solubles que comprenden los productos de la hidrólisis, son utilizados por las bacterias generadoras de ácidos y convertidos en ácidos orgánicos volátiles tales como acético, propiónico y butírico, fundamentalmente. Incluyendo alcoholes y otros subproductos importantes para etapas posteriores (amoníaco, hidrógeno y dióxido de carbono). Esta etapa la pueden llevar a cabo bacterias anaeróbicas o facultativas.

Acetogénesis: se le conoce también como acidogénesis intermediaria en la cual las bacterias acetogénicas son capaces de transformar los ácidos grasos resultantes de la etapa anterior en los sustratos propios de la metanogénesis, como son el ácido acético, hidrógeno y dióxido de carbono.

Metanogénesis: dos nuevas categorías de bacterias entra en acción, aquellas que convierten el acetato en metano y dióxido de carbono (acetoclásticos) y aquellas que combinan el dióxido de carbono y el hidrógeno para producir metano y agua (hidrotróficos). Esta fase de la digestión anaeróbica es fundamentalmente para conseguir la eliminación de materia orgánica, ya que los productos finales no contribuyen a la DBO ni a la DQO del medio. A diferencia de lo que ocurre con la fase acidogénica, el metabolismo de estas bacterias es más lento y además, son mucho más sensibles a distintas condiciones ambientales, tales como pH y temperatura (Moreno, 1991).

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Las cuatro etapas metabólicas que ocurren en los procesos de digestión anaerobia pueden ser representadas según la figura.

Etapas de la fermentación bacteriana (Montalvo, 2003)

Factores que influyen en el proceso de digestión anaerobia

Como se ha dicho anteriormente en el proceso de conversión anaerobia intervienen muchos factores como por ejemplo: del pH, la temperatura, la disponibilidad de nutrientes, la presencia de sustancias tóxicas, el tiempo de retención, la relación carbono – nitrógeno (C:N ) y el nivel de carga (An 1996). A continuación pasamos a describir dichos factores:

pH

El rango de pH óptimo es de 6.6 a 7.6. Los ácidos grasos volátiles (AGV) y el acetato tienden a disminuir el pH del sustrato. Si las bacterias metanogénicas no alcanzan a convertir rápidamente los AGV a medida que lo producen las bacterias acetogénicas, estos se acumulan y disminuyen el pH en el biodigestor.

Sin embargo, el equilibrio CO2-bicarbonato opone resistencia al cambio de pH.

Materia orgánica (Monómeros)

Ácidos Orgánicos y compuestos neutros Metanol y

Metilamina

Ácido Acético

H2, CO2

CH4, CO2

Compuestos solubles (Monómeros)

1 1

1-3 1

5

4 2

3

1-2

5

1. Bacterias hidrolíticas-acidógenas.

2. Cacterias homoacetógenas.

3. Bacterias acetógenas.

4. Bacterias metanótgenas.

5. Bacterias metanógenas acetoclásticas

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Existen dos métodos prácticos para corregir los bajos niveles de pH en el biodigestor. El primero es parar la alimentación del biodigestor y dejar que las bacterias metanogénicas asimilen los AGV; de esta forma aumentará el pH hasta un nivel aceptable. Deteniendo la alimentación disminuye la actividad de las bacterias fermentativas y se reduce la producción de los AGV. Una vez que se haya restablecido el pH se puede continuar la alimentación del biodigestor pero en pocas cantidades, después se puede ir aumentando gradualmente para evitar nuevos descensos.

El segundo método consiste en adicionar sustancias buffer para aumentar el pH, como el agua con cal. Las cenizas de soda (carbonato de sodio) constituyen una variante más costosa, pero previenen la precipitación del carbonato de calcio.

Los requerimientos de buffer varían según el residuo, los sistemas de operación y tipos de operación. Las normas para calcular estos requerimientos han sido desarrolladas por Pohland y Suidon (1978).

Temperatura

Los niveles de reacción química y biológica normalmente aumentan con el incremento de la temperatura. Para los biodigestores de biogás esto es cierto dentro de un rango de temperatura tolerable para diferentes microorganismos.

Las altas temperaturas causan una declinación del metabolismo, debido a la degradación de las enzimas; y esto es crítico para la vida de las células. Los microorganismos tienen un nivel óptimo de crecimiento y metabolismo dentro de un rango de temperatura bien definido, particularmente en los niveles superiores, los cuales dependen de la termoestabilidad de la síntesis de proteínas para cada tipo particular de microorganismo.

Las bacterias metanogénicas son más sensibles a los cambios de temperatura que otros organismos en el biodigestor. Esto se debe a que los demás grupos crecen más rápido, como las acetogénicas, las cuales pueden alcanzar un catabolismo sustancial, incluso a bajas temperaturas.

Existen tres rangos de temperatura para la digestión de residuales, el primero es el mesofílico (de 20 a 45 :C), el segundo es el termofílico (por encima de 45 :C).

El óptimo puede ser de 35 :C a 55 :C. La ventaja de la digestión termofílica es que la producción de biogás es aproximadamente el doble que la mesofílica, así que los biobiodigestores termofílicos pueden ser la mitad en volumen que los mesofílicos, manteniendo su eficiencia general.

Se han realizado numerosos trabajos sobre la digestión termofílica en países templados. Sin embargo, se requieren considerables cantidades de energía para calentar los residuales hasta 55 :C. El tercer rango (psicrofílico) ocurre entre los 10 y 25 :C. Existen algunas restricciones para el uso de esta temperatura en la digestión anaerobia, como son la necesidad de utilización de: reactores anaerobios de cama fija (UASB), inóculos mesofílicos, un tiempo de retención alto y mantener una acidificación baja.

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Nutrientes

Además de una fuente de carbono orgánico, los microorganismos requieren de nitrógeno, fósforo y otros factores de crecimiento que tienen efectos complejos.

Los niveles de nutrientes deben de estar por encima de la concentración óptima para las metanobacterias, ya que ellas se inhiben severamente por falta de nutrientes. Sin embargo, la deficiencia de nutrientes no debe ser un problema con los alimentos concentrados, pues estos aseguran en más que suficientes las cantidades de nutrientes.

Por otra parte, la descomposición de materiales con alto contenido de carbono ocurre más lentamente, pero el período de producción de biogás es más prolongado. Los materiales con diferentes relaciones de C:N difieren grandemente en la producción de biogás. Por ejemplo, la relación de C:N en residuales porcinos es de 9 a 3; en vacunos de 10 a 20; en gallinas de 5 a 8; para humanos es de 8 y para residuos vegetales es de 35. La relación óptima se considera en un rango de 30:1 hasta 10:1, una relación menor de 8:1 inhibe la actividad bacteriana debido a la formación de un excesivo contenido de amonio.

Toxicidad

Los compuestos tóxicos incluso en bajas concentraciones, afectan la digestión y disminuyen los niveles de metabolismo. Las bacterias metanogénicas son generalmente las más sensibles, aunque todos los grupos pueden ser afectados.

Un nutriente esencial también puede ser tóxico si su concentración es muy alta.

En el caso del nitrógeno, mantener un nivel óptimo para garantizar un buen funcionamiento sin efectos tóxicos es particularmente importante. Por ejemplo, en alimentos de alto contenido de proteína para el ganado, un desbalance por altos contenidos de nitrógeno y bajas disponibilidades energéticas, causa toxicidad por generación de amonio. Usualmente, el nivel de amonio libre debe ser mantenido en 80 ppm. Sin embargo, una concentración más alta, alrededor de 1500-3000 ppm, puede ser tolerada.

Se debe tener precaución para evitar la entrada al biodigestor de ciertos iones metálicos, sales, bactericidas y sustancias químicas sintéticas. Se ha reportado la reducción de gas cuando son utilizadas excretas de animales tratados con antibióticos.

Nivel de Carga

Este parámetro es calculado como la materia seca total (MS) o materia orgánica (MO) que es cargada o vertida diariamente por metro cúbico de volumen de biodigestor. La MO o sólidos volátiles (SV) se refiere a la parte de la MS o sólidos totales (TS), que se volatilizan durante la incineración a temperaturas superiores a 500 0C. Los SV contienen componentes orgánicos, los que teóricamente deben ser convertidos a metano. Los residuos de animales pueden tener un contenido de MS mayor del 10 % de la mezcla agua estiércol. Según los requerimientos operacionales para un reactor anaerobio en vía húmeda, el contenido de MS no debe exceder el 10 % de la mezcla agua estiércol en la mayoría de los casos. Por eso, los residuos de granjas se deben diluir antes de ser tratados.

La eficiencia de la producción de biogás se determina generalmente expresando el volumen de biogás producido por unidad de peso de MS o SV. La fermentación de biogás requiere un cierto rango de concentración de MS que es muy amplio, usualmente desde 1% al 30%. La concentración óptima depende de la temperatura.

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Tiempo de retención

Existen dos parámetros para identificar el tiempo de retención de las sustancias en el biodigestor:

1. El tiempo de retención de los sólidos biológicos (TRSB) que se determinan dividiendo la cantidad de MO o SV que entra al biodigestor entre la cantidad de MO que sale del sistema cada día. El TRSB es asumido para representar la media del tiempo de retención de los microorganismos en el biodigestor.

2. El tiempo de retención hidráulico (TRH) es la relación entre el volumen del biodigestor (VD) y la media de la carga diaria.

Estos parámetros son importantes para los biodigestores avanzados de alto nivel, los cuales han alcanzado un control independiente del TRSB y del TRH a través de la retención de la biomasa. La medición del TRH es más fácil y más práctica que el TRSB al nivel de las granjas.

Ejemplos de procesos de digestión anaerobia

Los residuos ganaderos son, en la mayoría de países, los residuos orgánicos que se producen en mayor cantidad (en España se producen del orden de cincuenta y dos millones de toneladas de purines) y la digestión anaerobia es un proceso idóneo para llevar a cabo el tratamiento de estos residuos. Respecto a este proceso, el Plan de Energías Renovables en España 2011-2020 indica que “el empleo de tecnologías de digestión anaerobia para el tratamiento de los residuos de la actividad agro-industrial deberá suponer en un futuro cercano una de las mayores áreas de expansión de esta actividad en nuestro país.

El empleo del secado de este tipo de residuos, y en especial de los purines, a partir de la combustión de gas natural, es poco eficiente desde el punto de vista energético y económico, por lo que debería convertirse en una prioridad al conseguir que en un corto plazo se produzca un cambio hacia un mayor empleo de la digestión anaerobia en estas aplicaciones.

Sin embargo, la producción de metano que se obtiene en el proceso no es muy elevada: 11,8 m3 CH4/t residuo (347 m3 CH4/t SV) con purín de porcino, 17,7 m3 CH4/t residuo (196 m3 CH4/t SV) con purín de vacuno y 54,4 m3 CH4/t residuo (272 m3 CH4/t SV) con gallinaza. (Flotats y Sarquella, 2008).

Para aumentar la producción de biogás es factible añadir otros residuos biodegradables a los residuos ganaderos, tales como residuos orgánicos agroindustriales (co-digestión).

La principal ventaja de la co-digestión radica en el aprovechamiento de la sinergia de las mezclas, compensando las carencias de cada uno de los substratos por separado. Además de incrementar el potencial de producción de biogás, la adición de co-sustratos fácilmente biodegradables confiere una estabilidad adicional al sistema. Este efecto puede deberse a un aumento en la biomasa activa resultando en una mayor resistencia a fenómenos de inhibición. También las partes inorgánicas de algunos de estos co-sustratos, como es el caso de las arcillas y compuestos de hierro, han mostrado un efecto positivo frente a los procesos de inhibición por amonio o sulfhídrico (Angelidaki and Elleggard, 2003). Además, unifica la gestión de estos residuos al compartir instalaciones de tratamiento, reduciendo los costes de inversión y explotación.

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Co-digestión de residuos ganaderos y residuos animales

Los subproductos animales y los residuos de matadero presentan propiedades que los hacen aptos para ser usados como co-sustratos en la co-digestión anaerobia con residuos ganaderos (alto contenido graso).

Son numerosas las investigaciones realizadas sobre digestión anaerobia de residuos animales generados en mataderos, aunque usados como único sustrato en el proceso. Sin embargo, no se encontraron experiencias a escala laboratorio o piloto de co-digestión de residuos ganaderos y residuos de matadero, si bien sí existen plantas que operan a escala industrial y que obtienen biogás a partir de la co-digestión de este tipo de mezclas. En España existe una planta ubicada en Juneda (Lérida).

La Unión Europea exige la pasteurización o la esterilización de los residuos procedentes de matadero cuando estos vayan a ser utilizados en tierras agrícolas.

Respecto a este pretratamiento, Edström et al. (2003) estudiaron el efecto de este pretratamiento en una mezcla de residuos animales procedentes de mataderos (harinas de carne, rumen, estómagos y contenido estomacal) y residuos alimentarios. Se observa que con este pretratamiento la producción de biogás es 4 veces mayor cuando se higieniza la mezcla a tratar. Los mejores resultados se obtuvieron con mezclas con contenidos del 8% de harinas cárnicas (reactor CSTR convencional con un tiempo de retención hidráulica de 22-39 días y VCO 2.5-5 kgSV/m3·d).

Ello se debe a que, tras el tratamiento térmico los lípidos quedan más accesibles para la digestión anaerobia.

Residuo Producción de CH4 (m3/t)

Subproductos animales pasteurizados 225 Subproductos animales no pasteurizados 56 Mezclas de residuos de matadero 160 Residuos domésticos 130 Purines 13

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1.4.4. PRETRATAMIENTOS

A través de diversos estudios realizados y de resultados obtenidos en plantas industriales actuales, se tiene constancia de que la realización de un pretratamiento previo de los sustratos a utilizar en los procesos de digestión anaerobia proporciona un aumento considerable en la producción de biogás.

Esta variación en la potencialidad para la producción difiere según el residuo del que estemos tratando, siendo muy relevante la tipología del mismo. Del mismo modo, el potencial de producción de biogás es variable en función del tipo de tratamiento aplicado, que será uno u otro según el residuo con el que contemos.

El proceso de digestión anaerobia cuenta con que la velocidad del proceso es limitada debido a la celeridad con que se produce la etapa más lenta, la cual depende de la composición del residuo. Debido a dicha limitación, los tiempos de tratamiento suelen ser del orden de dos o tres semanas.

El uso de la estrategia basada en el pretratamiento permite que dicha velocidad de proceso aumente. Esto es debido a que tras dicha etapa previa los residuos disminuyen el tamaño de las partículas, mejoran la solubilización, acondicionan la pureza en materia orgánica, disminuyen la masa de residuo digerido y principalmente obtienen un incremento en su biodegradabilidad.

El objetivo más habitual de los pretratamientos es aumentar la biodegradabilidad de los sustratos a digerir anaeróbicamente y de esta forma aumentar la producción de biogás y disminuir el tiempo de residencia. Estos dos efectos influyen de forma directa sobre el balance económico de la planta de biogás. Algunos pretratamientos permiten además obtener una mayor calidad higiénica en el digestato reduciendo riesgos para la salud humana o animal.

Las tecnologías de pretratamiento se pueden clasificar en mecánicos, térmicos, químicos y biológicos:

Pretratamientos mecánicos: con esta tecnología se trata principalmente de reducir el tamaño de partícula, aumentando así la superficie específica del material, de manera que se consiga eventualmente una mayor solubilización de la materia orgánica y una mayor biodisponibilidad de la misma. Las tecnologías disponibles incluyen la maceración, trituración, homogeneización a alta presión, etc.

Pretratamientos térmicos: el objetivo de los pretratamientos térmicos es doble. Por una parte, facilitar la degradación de algunas macromoléculas y solubilizar la materia orgánica (aumento de la biodisponibilidad) y por otra parte, y dependiendo de la temperatura y el tiempo, higienizar la materia orgánica para reducir o eliminar microorganismos indeseables. Existen diversas tecnologías que se diferencian en la forma de aplicar el calor; los pasteurizadores suelen aplicar el calor por conducción (recipientes encamisados por ejemplo), y otros métodos incluyen el uso de corrientes de vapor y/o de altas presiones.

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Pretratamientos químicos: al igual que en el caso de los tratamientos térmicos, el objetivo de los tratamientos químicos es romper las macromoléculas poco biodegradables mediante la adición de compuestos químicos tales como ácidos o bases fuertes, o mediante otros métodos como la ozonización. Los pretratamientos químicos también pueden tener otros objetivos, como el ajuste de pH en el caso de sustratos ácidos, o el aumento de la capacidad tampón.

Pretratamientos biológicos: en este tipo de pretratamientos se consigue la degradación de determinados compuestos mediante la inoculación con bacterias específicas o la adición de enzimas. El ensilado se considera también un pretratamiento biológico, ya que se trata de una fermentación acido-láctica, aunque de tipo inespecífico. El objetivo principal del ensilado es la conservación del material, ya que normalmente se aplica a sustratos vegetales que se cosechan una o dos veces al año, aunque en algunos casos se consigue también un aumento de la productividad de biogás, puesto que en el proceso de ensilado se produce una hidrólisis de las macromoléculas.

Generalmente, la aplicación de un pretratamiento lleva asociado un coste energético (electricidad para mover elementos mecánicos, calor para los pretratamientos térmicos, etc.) y un coste económico, tanto de inversión como de operación. El incremento en la producción de biogás y/o ahorro de coste de inversión debe ser suficiente como para compensar el balance energético y económico.

En los siguientes apartados de tecnologías de pretratamientos se incluyen las más utilizadas en plantas de biogás agroindustriales:

Pretratamiento mecánico. Trituración

Descripción

Existen multitud de equipos comerciales en el mercado para la aplicación del pretratamiento de trituración mecánica. La mayoría se basan en un mecanismo de corte con cuchillas rotatorias, aunque también existen otros dispositivos.

Permite un incremento de la superficie específica disponible para las bacterias (aunque la relación no es lineal, conforme aumenta la superficie específica aumenta la producción de biogás) y una pérdida de la estructura de las fibras de los sustratos aprovechados.

Residuos más apropiados

En general, cualquier residuo con un tamaño de partícula superior a 5 cm es susceptible de ser pretratado mecánicamente, ya que una reducción de tamaño influirá positivamente en la producción de biogás. Como norma general, se recomienda alcanzar un tamaño de partícula entre 10-15 cm, y entre 2-4 cm para materiales lignocelulósicos. Este tratamiento es especialmente recomendable en el caso de residuos con alto contenido en fibra (celulosa y lignina) tales como plantas enteras, paja, etc.

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Rendimientos esperables

El rendimiento es variable en función del tipo de sustrato, la intensidad de la trituración, y los co-sustratos utilizados. La mejora de la producción de biogás puede por tanto oscilar entre un 5 y un 30% (según bibliografía consultada).

Pretratamiento térmico. Pasteurización

Descripción

Suele aplicarse tras un pretratamiento de trituración del material. La temperatura mínima de todo el material en la unidad de higienización debe ser 70 ºC y la permanencia mínima sin interrupción debe ser de 60 minutos. Normalmente se trata de recipientes cilíndricos verticales, calefactados con una corriente de agua caliente que puede proceder de la cogeneración.

Residuos más apropiados

Subproductos de origen animal no destinados a consumo humano.

Rendimientos esperables

Dependiendo de la naturaleza del material, la higienización puede incrementar la producción de biogás. En el caso de algunos subproductos animales, se pueden dar producciones de biogás hasta cuatro veces superiores gracias al tratamiento de higienización (según bibliografía consultada). No obstante, si se aplica este pretratamiento a otro tipo de productos (vegetales, por ejemplo) se puede producir el efecto contrario, ya que la aplicación de temperatura puede degradar parcialmente la materia orgánica ya biodisponible y reducir el potencial de producción de biogás.

Pretratamiento térmico. Esterilización

Descripción

Tratamiento térmico a alta temperatura y presión (130 ºC, 3 bar, 20 minutos; tras reducirlos a partículas no superiores a 50 mm). En una de las posibles configuraciones para aplicar este tratamiento (ver diagrama de flujo), el sustrato se precalienta, se lleva hasta la temperatura de 133 ºC (se mantiene durante 20 minutos a esta temperatura y a una presión de 3 bar) y se enfría con el intercambiador de calor del precalentamiento, esto permite que la materia prima esté sólo ligeramente por encima de la temperatura del digestor anaerobio. La recuperación de calor se consigue mediante la recirculación de agua entre el primer y el tercer intercambiador. La temperatura final se logra en el segundo intercambiador.

Residuos más apropiados

Subproductos de origen animal no destinados a consumo humano.

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Rendimientos esperables

Al igual que en el caso de la pasteurización, es posible aumentar el rendimiento en el caso de algunos residuos, aunque el objetivo del tratamiento es el de esterilizar el material según lo establecido en el Reglamento SANDACH.

Pretratamiento biológico. Ensilado

Descripción

El ensilado es una técnica que se refiere al almacenamiento de material vegetal comprimido en condiciones de anaerobiosis, y que permite conservar este material a lo largo de todo el año. Para la conservación del material se aprovecha un proceso biológico durante el cual bacterias ácido lácticas rompen los azúcares y bajan el pH a un nivel que es inhibitorio para otras bacterias. Para un desarrollo óptimo del proceso es deseable que el contenido en sólidos totales del material sea inferior al 45% y una cantidad mínima en carbohidratos hidrosolubles del 8% (s.m.s.). Tanto una buena compactación del material como el mantenimiento de las condiciones de anaerobiosis son fundamentales para un ensilado adecuado del material.

Los silos pueden tener configuración horizontal o vertical, ambos son utilizados en las plantas de biogás agroindustrial. En los silos horizontales, en los que el material se almacena y se compacta sobre suelo hormigonado y entre dos paredes, y se recubre con materiales plásticos para promover condiciones de anaerobiosis en el interior.

Residuos más apropiados

El proceso de ensilado se aplica como tratamiento de conservación para cultivos energéticos y sustratos similares (maíz, centeno, pratenses), ya que la cosecha se realiza una o dos veces al año y el material debe ser utilizado diariamente en la planta de biogás. Los sustratos deben cumplir una serie de requisitos para poder ser ensilados: 25-35% de ST, alto contenido en azúcares disponibles para las bacterias ácido-lácticas, y material sin gérmenes.

Rendimientos esperables

Como ya se ha indicado, el objetivo principal del ensilado es la conservación del material a lo largo de todo el año, independientemente del momento de la cosecha. En función del material, es posible conseguir aumentos del rendimiento (producción de biogás) entre un 5 y un 25% (según bibliografía consultada), aunque esto no se da en todos los casos.

Dichos tipos de procesos serán empleados específicamente según el tipo de residuo del que se trate, donde a continuación se detallan los pretratamientos de diversos residuos comúnmente usados en los procesos de codigestión.

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Pretratamientos en función del residuo:

En función del sustrato utilizado, algunos pretratamientos dan mejor resultado que otros:

Residuos ganaderos

Los pretratamientos físico-químicos suponen un beneficio para la fase de hidrólisis, debido a la reducción en el tamaño de las partículas y con ello al aumento en la tasa de hidrólisis. Hills y Nakano (1984) demostraron que la tasa de hidrólisis depende del tamaño de las partículas, debido fundamentalmente a la disponibilidad de superficie para la adsorción de las enzimas hidrolíticas.

El ultrasonido es el pretratamiento más extendido para dicho tipo de residuos aunque los resultados obtenidos en determinados ensayos de laboratorio no han sido los esperados. Esto se debe a que tras el uso de dicha fase previa no se produce un aumento en la producción de biogás, aunque sí se percibe una mayor y más rápida estabilización del proceso.

Para aumentar la potencialidad de producción de biogás por parte de los purines, es conveniente tratarlos térmicamente cuando aún están frescos, procediendo a utilizarlos para la digestión anaerobia inmediatamente, pues se produce un descenso muy acusado de la potencialidad de producción cuando los purines se envejecen.

Residuos de matadero.

Los residuos procedentes de matadero deben ser tratados previamente mediante un proceso de pasteurización o higienización mediante la estancia de los mismos a una temperatura de 70ºC durante una hora. Según un estudio llevado a cabo por Rutledge, 2004, se concluyó con que la producción de metano aumenta hasta cuatro veces con la correspondiente a la que se obtendría mediante el uso de dicho residuo no tratado previamente, aunque se reduce la eliminación de Sólidos Totales y Sólidos Volátiles respecto a los residuos sin tratar. Este incremento se debe a que tras el tratamiento, los lípidos quedan más accesibles para la digestión anaerobia. En la siguiente tabla20 se muestran las producciones de metano referentes a dicho residuo tratado previamente y sin tratar.

Sin embargo, el resultado de tratar previamente los residuos pesqueros mediante enzimas, es un aumento del rendimiento global del proceso traducido en mayores producciones de biogás e incrementos en la eliminación de Sólidos Totales y Volátiles.

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1.4.5. TECNOLOGÍAS DE DIGESTIÓN

En este apartado se describen las tecnologías más empleadas para la digestión anaerobia de residuos agroindustriales. Generalmente estas técnicas se clasifican en función del tipo de digestor (mezcla completa o flujo pistón), la temperatura de trabajo (mesofílico o termofílico), el número de etapas (una o dos) y si el proceso es continuo o discontinuo:

Tipos de digestores

Digestión anaerobia. Digestores. Mezcla completa

Diagrama de flujo

Descripción

La característica principal de este tipo de digestores es que la concentración de cualquier sustancia es parecida en todos los puntos del volumen de fermentación. Esta distribución uniforme de concentraciones, tanto de sustrato como de microorganismos, se logra mediante un sistema de agitación, que puede ser de muy diversos tipos (hélices o palas; horizontales, verticales u oblicuos; mecánicos o hidráulicos, etc.)

Es el tipo de digestor más sencillo en su concepción, y más ampliamente utilizado en las plantas de biogás agroindustrial en Europa. Se trata habitualmente de digestores cilíndricos verticales, construidos en hormigón o suelen predominar digestores con capacidad no superior a 2.500 m3 para mantener más fácilmente la homogeneidad de la biomasa así como la temperatura. La alimentación de sustrato al digestor puede ser continua, semicontinua o discontinua, aunque lo más habitual suele ser alimentación semicontinua (una o varias veces al día) o continua. Suele aplicarse a procesos de digestión por vía húmeda (menos del 10% de

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materia seca en el interior del fermentador). Asimismo, estos digestores pueden operar con recirculación.

Un punto a destacar es que en estos digestores no hay fijación de la biomasa, es decir, los microorganismos abandonan el digestor junto con el material digerido. Existe otro tipo de digestores con retención de biomasa, tales como los filtros anaerobios, pero su uso en plantas de biogás agroindustriales no es significativo, siendo más habituales en plantas depuradoras de aguas residuales.

Ventajas/inconvenientes

Ventajas: simplicidad, buen funcionamiento, coste reducido y versatilidad (operación en continuo o discontinuo).

Inconvenientes: el control del tiempo de retención hidráulico resulta más difícil que en digestor tipo flujo-pistón; riesgo de formación de costra; las operaciones de mantenimiento del sistema de agitación, y de la calefacción si es interna, requieren la completa evacuación del digestor.

Costes

Según volumen y material. A modo de referencia, el coste de un digestor de mezcla completa suele suponer entre un 10-15% de los costes de inversión de la planta de biogás (referencia a modo de ejemplo).

Residuos más apropiados

En principio, esta tecnología es aplicable a cualquier mezcla de residuos cuyo contenido en sólidos en el interior del digestor no supere el 10%. La mezcla por tanto no debe superar el 20% de ST.

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Digestión anaerobia. Digestores. Flujo pistón

Diagrama de flujo

Descripción

La característica principal de los digestores de flujo pistón es que la concentración de cualquier sustancia varía en cada sección transversal del digestor. Se trata de digestores cilíndricos o paralelepipédicos construidos en hormigón o acero (capacidad habitual de hasta 1.000 m3). La alimentación es continua o semicontinua, introduciéndose el material por un extremo y extrayéndose por el extremo contrario. Estos digestores suelen estar dotados de una agitación lenta (mezclado) mediante mezcladores de palas, que además tienen la función de favorecer el desplazamiento del material hacia la salida en el caso de digestores horizontales. También existen digestores de flujo pistón vertical; en estos casos, el mezclado puede realizarse de forma mecánica (palas) o hidráulica (inyección de biogás a presión en la base del digestor).

Permite mayores concentraciones de sólidos totales (20-40% ST) que en el caso de los digestores de mezcla completa. El rendimiento de degradación de materia orgánica de estos fermentadores es superior al de la tecnología de mezcla completa, consiguiéndose tiempos de retención inferiores.

Ventajas/inconvenientes

Ventajas: menor riesgo de formación de costra que en mezcla completa; menor tiempo de retención que en los reactores de mezcla completa y por tanto menor volumen; calefacción del digestor más eficaz debido al diseño sencillo y compacto que disminuye las pérdidas de calor respecto a una misma eficiencia en un digestor de mezcla completa.

Inconvenientes: mayor inversión por unidad de volumen que en el caso de los digestores de mezcla completa.

Costes

Según volumen y material. El coste de un digestor tipo flujo pistón supone alrededor de un 15-20% de los costes de inversión de la planta de biogás (referencia a modo de ejemplo). El mayor coste de este tipo de digestores respecto a los de mezcla completa suele compensarse

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por el menor volumen de digestor requerido y por la simplificación en el proceso de pretratamiento.

Residuos más apropiados

Esta tecnología es aplicable a cualquier mezcla de residuos, estando especialmente indicada cuando se prevé un contenido en ST elevado dentro del digestor (>15%). Admite mezclas de residuos con contenido en sólidos hasta 40%.

Temperatura

Digestión anaerobia. Temperatura. Rango mesofílico

Descripción

El rango óptimo de temperatura en régimen mesofílico se encuentra en torno a 35-40 :C y es aplicable a cualquier tipo de digestor. Es el rango más habitual en plantas de biogás individuales, ya que proporciona un proceso estable y con cierta tolerancia a pequeños cambios de temperatura.

Residuos más apropiados

Puede ser utilizado cualquier tipo de sustrato agroindustrial.

Rendimientos esperables

Depende de los sustratos utilizados.

Digestión anaerobia. Temperatura. Rango termofílico

Descripción

El rango óptimo de temperatura en régimen termofílico se encuentra entre 55-60 ºC y es aplicable a cualquier tipo de digestor. Se obtienen mayores producciones de biogás por m3 de digestor para un mismo tiempo de retención al comparar con el régimen mesofílico. Con el aumento de la temperatura se aumenta la tasa de hidrólisis, la velocidad de crecimiento de las bacterias y con ello la velocidad en la producción de biogás. La biocenosis que se desarrolla suele ser más sensible y existe un mayor riesgo de inhibición por amonio que en el caso del rango mesofílico. Por ello, se requiere un mayor control y seguimiento. La operación en rango termofílico proporciona buenos resultados de higienización. También produce una disminución de la viscosidad, lo que puede permitir un menor consumo energético para bombeo y agitación.

Residuos más apropiados

En general, cualquier residuo que no tenga un elevado contenido en nitrógeno (se debe evitar la utilización de sustratos tales como la gallinaza). Es especialmente recomendable para residuos que requieren altos tiempos de retención (lignocelulósicos), ya que el proceso termofílico reduce este parámetro y la rentabilidad mejora debido a una menor inversión.

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Rendimientos esperables

Depende de los sustratos utilizados. En general, se consiguen menores tiempos de residencia que en el caso del rango mesofílico.

Número de etapas

Digestión anaerobia. Número de etapas. Una etapa

Diagrama de flujo

Descripción

La digestión anaerobia tiene lugar en un solo digestor. Las cuatro fases de la digestión anaerobia (hidrólisis, acidogénesis, acetogénesis y metanogénesis) suceden en el mismo recipiente. Dado que las condiciones óptimas para cada fase son distintas en cuanto a pH, temperatura, potencial REDOX, etc., se llega a una solución de compromiso.

Puede incorporar opcionalmente una corriente de recirculación. Normalmente se implementa una separación sólido-líquido a la salida, recirculando la fase líquida para facilitar el bombeo del material de entrada.

Residuos más apropiados

Residuos con tiempos de retención medios-bajos (30 días aprox. o menos).

Ventajas/inconvenientes

Ventajas: sencillez en la construcción, facilidad de manejo, menores costes de operación (menos necesidad de bombeos).

Inconvenientes: no se puede operar en el óptimo de cada una de las fases del proceso microbiológico de la digestión anaerobia.

Fracción líquida

Fracción sólida

Separador (opcional)

Digestor anaerobio

Recirculación (opcional)

Alimento

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Digestión anaerobia. Número de etapas. Dos etapas

Diagrama de flujo

Descripción

La digestión anaerobia tiene lugar en dos digestores en serie (proceso en dos etapas). Este sistema permite llegar a separar las fases de la digestión anaerobia, de forma que en el primer digestor se llevaría a cabo mayoritariamente la hidrólisis, y en el segundo la metanogénesis. De esta forma, se pueden tener condiciones distintas de pH, temperatura, redox, etc. en ambos digestores y trabajar en el óptimo de cada proceso microbiológico, y trabajar con separación de fases.

El sistema es versátil en cuanto a las corrientes de alimento y recirculación, tal y como se muestra en el diagrama de flujo. La configuración seleccionada dependerá de los sustratos utilizados. Así, si se precisa diluir la materia seca a la entrada, se recirculará la fracción líquida. O si uno de los co-sustratos presenta una biodegradación muy rápida, con una fase de hidrólisis muy corta, se puede alimentar directamente al segundo digestor.

Residuos más apropiados

Residuos con tiempos de retención medios-altos (50 días aprox. o más).

Ventajas/inconvenientes

Ventajas: se puede operar en el óptimo de cada una de las fases del proceso microbiológico de la digestión anaerobia.

Inconvenientes: mayor inversión y costes de operación que en el sistema de una sola etapa.

Digestor anaerobio

1

Recirculación (opcional)

Alimento

Fracción líquida

Fracción sólida

Separador (opcional)

Digestor anaerobio

2

Alimento

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1.5. Normativa.

En este epígrafe se incluyen las disposiciones legales y documentos estratégicos de la UE, España y Andalucía (actuales y emergentes) que se estima que pueden afectar de forma directa o indirecta al desarrollo del biogás agroindustrial en durante el periodo 2011-2020.

A la hora de analizar el actual marco legislativo, es importante tener en cuenta los requisitos que van a afectar a las materias primas y su procedencia, a las instalaciones y sus actividades y a los productos que se obtienen tras la digestión anaeróbica, es decir, tanto el biogás como el digestato.

En la Figura se destacan los principales aspectos legales y/o estratégicos a los que se hace mención en dichos apartados.

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NO

RM

ATI

VA

:

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Objetivamente, casi toda la normativa de obligado cumplimiento es de origen Autonómico. Pero debido al tiempo que transcurre desde que se generan las Directivas Europeas y se trasponen a Ordenes Autonómicas; en estos momentos existen Directivas no de obligado cumplimiento pero que en breve llegarán a Andalucía; se han tenido en cuenta estas directivas a la hora de redactar el proyecto.

También es de interés otro tipo de normativa, que aunque no sea de obligado cumplimiento, motivaría que la instalación pudiera tener la posibilidad de optar a financiación por parte de las administraciones.

De este modo, la Normativa de aplicación se va a dividir en grupos en función de su influencia sobre la Planta.

Desde la perspectiva de la materia prima a introducir en la planta:

Por la procedencia del sustrato mayoritario, leyes relacionadas con explotaciones avícolas y las ayudas a explotaciones ganaderas. Por la introducción de cadáveres de las explotaciones y la futura utilización de los desperdicios procedentes del matadero, leyes relacionadas con los Subproductos Animales No Destinados a Consumo Humano (SANDACH).

Desde el punto de vista de la planta de tratamiento como una instalación industrial.

Toda la Normativa relacionada con las disciplinas técnicas que involucran una construcción industrial de este tipo. Leyes relacionadas con los Biodigestores de Purines. Por la posibilidad de financiación, leyes relacionadas con el Desarrollo del Medio Rural.

Con la visión puesta en los productos y subproductos que genera la instalación.

En cuanto al Biogás, leyes relacionadas con el Gas Natural (GN) y con los Gases de Efecto Invernadero (GEI). En cuanto al Medio Ambiente, leyes relacionadas con el Impacto Ambiental y los Residuos. En cuanto a la Electricidad generada, todas las leyes relacionadas con el Régimen Especial de Generación Eléctrica. En cuanto al calor generado, las leyes relacionadas con la Cogeneración. En cuanto a la posibilidad de producir Fertilizantes, leyes relacionadas con la fabricación y puesta en el mercado de este tipo de productos. En cuanto a la generación de efluentes líquidos, todas las leyes relacionadas con aguas y la posible contaminación de acuíferos a causa de nitratos.

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1.5.1. EN CUANTO A LA MATERIA PRIMA UTILIZADA EN LA PLANTA:

La normativa que se debe aplicar en cuanto a materia prima va a depender de su origen, en este caso, principalmente, yacija.

El artículo 1 de la Directiva 2008/98/CE de 19 de Noviembre de 2008 sobre los Residuos, define su objeto y ámbito de aplicación como “medidas destinadas a proteger el medio ambiente y la salud humana mediante la prevención o la reducción de los impactos adversos de la generación y gestión de los residuos, la reducción de los impactos globales del uso de los recursos y la mejora de la eficacia de dicho uso.”

Dicha Directiva señala en su artículo 2.1:

Queda excluido del ámbito de aplicación de la presente Directiva: f) materias fecales, si no están contempladas en el apartado 2.b), paja y otro material natural, agrícola o silvícola, no peligroso, utilizado en la agricultura, en la silvicultura o en la producción de energía a base de la biomasa, mediante procedimientos o métodos que no dañen el medio ambiente o pongan en peligro la salud humana.

Así mismo, dicha Directiva en su artículo 2.2 excluye:

…en la medida en que ya está cubierto por otra normativa comunitaria: b) los subproductos animales, incluidos los productos transformados cubiertos por el Reglamento (CE) nº 1774/2002, excepto los destinados a la incineración, los vertederos o utilizados en una planta de gas o compostaje;”.

Por tanto, la nueva Directiva de Residuos únicamente es de aplicación a los subproductos de origen animal cuando van a ser procesados en una planta de biogás y también es de aplicación al digestato resultante del proceso de metanización.

En consecuencia, de este artículo se desprende que a un subproducto de origen animal, como el estiércol, no le es de aplicación la Directiva de residuos cuando es valorizado directamente en la agricultura, pero sí le es de aplicación dicha Directiva al digestato procedente de la metanización del estiércol.

Teniendo en cuenta que la biodigestión anaeróbica es un proceso que estabiliza los materiales digeridos y por tanto mejora la calidad agronómica, en este caso del estiércol, parece lógico pensar que estos digestatos quedaran regulados como subproductos y biorresiduos de acuerdo con el articulo 5 y el artículo 3.4 de la nueva Directiva de residuos.

La Directiva 2008/98/CE incorpora la definición de biorresiduos (artículo 3.4) como: residuo biodegradable de jardines y parques, residuos alimenticios y de cocina procedentes de hogares, restaurantes, servicios de restauración colectiva y establecimientos de consumo al por menor, y residuos comparables procedentes de plantas de transformación de alimentos. El artículo 22 explica las medidas que se deben adoptar en el ámbito de los Entes Municipales (EEMM) para su recogida, compostaje, digestión y tratamiento de forma que sean seguros para el medio ambiente.

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La Directiva, también incorpora, por primera vez, la definición de subproducto:

Una sustancia u objeto, resultante de un proceso de producción, cuya finalidad primaria no sea la producción de esa sustancia u objeto, puede ser considerada como subproducto y no como residuo con arreglo al artículo 3, punto 1, únicamente si se cumplen las siguientes condiciones: a) es seguro que la sustancia u objeto va a ser utilizado ulteriormente; b) la sustancia u objeto puede utilizarse directamente sin tener que someterse a una transformación ulterior distinta de la práctica industrial normal; c) la sustancia u objeto se produce como parte integrante de un proceso de producción; y d) el uso ulterior es legal, es decir la sustancia u objeto cumple todos los requisitos pertinentes para la aplicación específica relativos a los productos y a la protección del medio ambiente y de la salud, y no producirá impactos generales adversos para el medio ambiente o la salud humana.

1.5.2. EN LO REFERENTE A LAS EXPLOTACIONES AVÍCOLAS DE CARNE:

Ya sean explotaciones propiamente dichas, mataderos y en algunos casos, plantas de transformación de residuos relacionadas con la avicultura.

En el artículo 1 del Real Decreto 1084/2005, de 16 de septiembre, de ordenación de la avicultura de carne, se definen las condiciones mínimas de ubicación, infraestructura zootécnica e higiénico-sanitaria, de manejo y de registro, conforme a la normativa vigente en materia de higiene, sanidad animal, identificación y registro, bienestar de los animales y protección del medio ambiente.

En el punto 4 se enumeran las normas referentes a los Mataderos de aves, que también son de aplicación para el proyecto, puesto que puede ser objeto del suministro de calor de la instalación de biogás.

En el mismo Real Decreto, artículo 4, se establecen las condiciones mínimas que deben reunir las explotaciones avícolas de carne, tanto de construcción, como de ubicación.

Resaltando el punto a) 8, donde se dice que las explotaciones deberán estar diseñadas, en la medida de lo posible, para evitar la entrada de vehículos de abastecimiento de piensos, de carga y descarga de animales y de retirada de estiércol y de animales muertos, de forma que estas operaciones se realicen desde fuera de la explotación. En cualquier caso, y cuando sea imprescindible la entrada y salida de vehículos auxiliares, estos deberán desinfectarse antes de abandonar la explotación y se dispondrá de los medios documentales que dejen constancia de que se ha procedido a la correcta limpieza y desinfección de los citados vehículos.

Y el punto c) 1, donde se especifica que con el fin de reducir el riesgo de difusión de enfermedades infecto-contagiosas en el ganado aviar, cualquier explotación que se instale con posterioridad a la entrada en vigor de este real decreto deberá respetar una distancia mínima

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de 500 metros con respecto a las explotaciones ya existentes o con respecto a cualquier otro establecimiento o instalación que pueda representar un riesgo higiénico-sanitario.

A estos efectos, se entenderán incluidas las plantas de transformación de subproductos de origen animal no destinados al consumo humano, los mataderos de aves, las fábricas de productos para la alimentación animal, los vertederos y cualquier otra instalación donde se mantengan animales epidemiológicamente relacionados, sus cadáveres o partes de estos.

Asimismo, la nueva instalación de alguno de los establecimientos descritos anteriormente deberá mantener idéntica distancia respecto de las explotaciones avícolas de carne preexistentes.

En el artículo 6, indica que se crea un Registro general de explotaciones avícolas de carne, y en su punto 2, muestra que Las comunidades autónomas inscribirán en un registro las explotaciones que se ubiquen en su ámbito territorial de acuerdo con lo establecido en el Real Decreto 479/2004, de 26 de marzo. Esto queda reflejado en el Decreto 14/2006, de 18 de enero de la Consejería de Agricultura y Pesca de la Junta de Andalucía, por el que se crea y regula el Registro de Explotaciones ganaderas de Andalucía.

Donde también se hace referencia, en el artículo 3, enumeración de los requisitos necesarios de las explotaciones para la asignación de Código de Inscripción en el registro de explotaciones ganaderas de Andalucía, concretamente el punto k), las condiciones que se deben cumplir en cuanto a la gestión de excrementos sólidos y líquidos. Y en el punto i) las medidas oportunas para garantizar la eliminación o destrucción de los cadáveres de animales y otros subproductos de la explotación de acuerdo con la normativa vigente.

1.5.3. EN LO REFERENTE AL USO DE OTROS TIPOS DE SUSTRATOS:

En ellos se incluyen los lodos procedentes de la depuración de aguas residuales o la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos.

Debido a la posibilidad del uso de lodos de depuración de aguas residuales como sustrato secundario en la planta de biogás, en el artículo 6, punto 2 del Real Decreto 1310/1990, de 29 de octubre, por el que se regula la utilización de los lodos de depuración en el sector agrario, se expresa que los Entes locales y los demás titulares de estaciones depuradoras de aguas residuales cuya capacidad de tratamiento sea inferior a 300 kilogramos DBQs por día, correspondientes a 5.000 unidades de habitantes equivalentes y que estén destinadas básicamente al tratamiento de las aguas residuales de origen doméstico, sólo facilitarán información sobre la cantidad de lodos producida y la que se destina a la actividad agraria, así como los resultados de los análisis que se contemplan en el punto 2 del anexo II A de dicho Real Decreto.

En el artículo 7 se indica que las comunidades autónomas controlarán el cumplimiento, por lo que se traspone dicho Real Decreto a la Orden de 22 de noviembre de 1993, por la que se desarrolla en el ámbito de la Comunidad Autónoma Andaluza el Real Decreto 1310/90 y Orden de 26 de octubre de 1993, del MAPA sobre utilización de Lodos de Depuración en el Sector Agrario, para disponer de un censo de Plantas depuradoras.

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En cuanto a la Fracción Orgánica de los Residuos Sólidos Urbanos en la Resolución de 20 de enero de 2009, por el que se aprueba el Plan Nacional Integrado de Residuos para el Periodo 2008-2015 se indica que en materia de valorización de la fracción orgánica el tratamiento biológico más generalizado en nuestro país es el compostaje aplicado a la fracción resto, constituyendo así, la opción más utilizada para desviar la bolsa de basura de los vertederos. Sin embargo se obtiene una alta cantidad de rechazos, pudiendo llegar hasta valores estimados del 58 % frente al 10% que se obtiene en las instalaciones que tratan FORSU y una calidad del compost que sólo en algún caso cumple con los parámetros establecidos para las enmiendas orgánicas del Real Decreto sobre productos fertilizantes.

Por otro lado, en los últimos años se han construido centros de tratamiento que incluyen instalaciones de digestión anaerobia y compostaje para tratar residuos procedentes de recogida mezclada. En principio se creía que la separación mecánica de la fracción orgánica incluida en el rechazo iba a permitir su digestión anaerobia, pero la experiencia ha demostrado que este tratamiento exige una fracción orgánica con muy pocos impropios para evitar problemas de funcionamiento, maximizar la producción de biogás, producir enmiendas de calidad y alargar la vida de las instalaciones. A la vista de lo anterior y teniendo en cuenta que la aplicación de tratamientos biológicos para reducir el vertido tiene dos vertientes, por un lado la producción de enmiendas orgánicas o biogás a partir de FORSU, y por otro la estabilización previa a eliminación para los residuos mezclados, las instalaciones en funcionamiento y las que puedan implantarse en un futuro deben orientarse en una de esas dos vertientes.

Por tanto, en esta resolución se indica una reorientación de las instalaciones de biometanización hacia el tratamiento de la fracción orgánica recogida selectivamente.

1.5.4. EN LO REFERENTE AL USO DE SANDACH:

Por otra parte, en la actualidad, las normas sanitarias aplicables a los subproductos animales y los productos derivados no destinados al consumo humano deben cumplir las condiciones que se especifican en el Reglamento (CE) nº 1069/2009 de 21 de octubre de 2009, que entró en vigor a partir del 4 de marzo de 2011.

Este reglamento divide los subproductos de origen animal en tres categorías distintas, atendiendo a su nivel de riesgo para la salud pública y la salud animal. La categoría de un producto determinará las condiciones para su eliminación y uso, así como para su transporte y manejo en general. Se contempla la posibilidad de utilizar los subproductos de las categorías 1,2 y 3 como posibles materias primas para la obtención de biogás, sujetos a cumplir determinadas medias de aplicación relacionadas con los pretratamientos necesarios antes de su utilización como materia prima para la producción de biogás, los parámetros de transformación, y las condiciones y destinos posibles del digestato obtenido, en función de la categoría de las materias primas utilizadas.

El Reglamento 1069/2009, en su artículo 24 y en el Reglamento derogado 1774/2002 en el Anexo VI más detalladamente, establece que las plantas de biogás que utilicen subproductos animales requieren ser autorizadas de acuerdo con dichos reglamentos, lo que supone el cumplimiento de una serie de requisitos:

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Las plantas de biogás deberán estar equipadas con:

a) una unidad de pasteurización/higienización de paso obligatorio con:

i. instalaciones para comprobar la evolución de la temperatura a lo largo del tiempo,

ii. dispositivos que registren los resultados de esas mediciones de forma continua, y

iii. un sistema de seguridad adecuado para evitar un calentamiento insuficiente; e

b) instalaciones adecuadas para la limpieza y desinfección de los vehículos y contenedores a la salida de la planta de biogás.

Sin embargo, no es obligatoria una unidad de pasteurización/higienización para las plantas de biogás que transformen sólo subproductos animales que hayan sido sometidos al proceso de transformación 1 (que supone un tratamiento de al menos 20 minutos a 133 :C a una presión absoluta de al menos 3 bares producida por vapor saturado), para los subproductos de categoría 3 que hayan sido pasteurizados/higienizados en otro lugar o para aquellos subproductos que pueden utilizarse como materia prima sin transformar (estiércol, contenido del tubo digestivo separado del tubo digestivo, leche y calostro).

Cada planta de biogás deberá disponer de su propio laboratorio o recurrir a un laboratorio externo. El laboratorio deberá estar equipado para efectuar los análisis necesarios y aprobado por las autoridades competentes.

Respecto a las condiciones de higiene, sólo los subproductos animales siguientes podrán ser objeto de transformación en una planta de biogás:

a) material de la categoría 2 mediante la aplicación del método de transformación 1 en una

planta de transformación de la categoría 2;

b) estiércol y contenido del tubo digestivo, leche y calostro y

c) material de la categoría 3.

Los materiales de categoría 1 pueden ser transformados en una planta de biogás mediante el método de producción de biogás por hidrólisis a alta presión, autorizado de acuerdo con el Reglamento (CE) 92/2005. Este método implica el pretratamiento del material de categoría 1 mediante el método 1 y la destrucción del digestato resultante mediante incineración, coincineración o depósito en vertedero.

El material de la categoría 3 utilizado como materia prima en una planta de biogás equipada con una unidad de pasteurización/higienización deberá cumplir las siguientes condiciones mínimas:

a) dimensión granulométrica máxima antes de entrar en la unidad: 12 mm;

b) temperatura mínima de todo el material en la unidad: 70 °C, y

c) permanencia mínima en la unidad sin interrupción: 60 min.

El reglamento contempla la posibilidad de que la autoridad competente (a nivel de cada estado miembro) autorice el uso de otros parámetros normalizados para los procesos siempre

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y cuando el solicitante demuestre que dichos parámetros reducen al mínimo los riesgos biológicos. Esta demostración requiere una validación del proceso propuesto.

Además, de manera transitoria hasta que se adopten nuevas normas, de acuerdo con la letra g) del apartado 2 del artículo 6, la autoridad competente puede, cuando el único subproducto animal utilizado como materia prima en una planta de biogás o compostaje sean residuos de cocina, autorizar la utilización de normas de transformación distintas de las establecidas en los puntos 12 y 13 siempre que garanticen un efecto equivalente de reducción de patógenos.

El Reglamento 1069/2009 también obliga a que:

Los subproductos sean transformados lo antes posible después de su llegada y tienen que ser almacenados correctamente hasta su transformación.

Los contenedores, recipientes y vehículos utilizados para el transporte de material no tratado deberán limpiarse en una zona designada a tal efecto.

Esa zona estará situada o diseñada para prevenir el riesgo de contaminación de los productos transformados.

Se tomarán sistemáticamente medidas preventivas contra pájaros, roedores, insectos y otros parásitos. Para ello, se aplicará un programa de control de plagas documentado.

Deberán fijarse y documentarse los procedimientos de limpieza para todas las zonas de las instalaciones. Deberán proveerse equipos de limpieza y agentes limpiadores adecuados.

El control de la higiene deberá incluir inspecciones periódicas del entorno y el equipo. Deberán documentarse los programas de inspección y sus resultados.

Las instalaciones y el equipo deberán mantenerse en buen estado de conservación; el equipo de medición deberá calibrarse periódicamente.

Las muestras de los residuos de fermentación y de compost tomadas durante el almacenamiento o en el momento de la salida del almacén en la planta de biogás deberán cumplir las normas siguientes:

Salmonella: ausencia en 25 g: n = 5, c = 0, m = 0, M = 0

Entero bacteriaceae: n = 5, c = 2, m = 10, M = 300 en 1 g

dónde:

n= número de muestras que deben analizarse.

m= valor umbral del número de bacterias, el resultado se considera satisfactorio si el número de bacterias en todas las muestras no es superior a m.

M= valor máximo del número de bacterias, el resultado se considera insatisfactorio si el número de bacterias en una o más muestras es igual o superior a M.

c= número de muestras cuyo contenido bacteriano puede estar entre m y M.

La muestra se seguirá considerando aceptable si el contenido bacteriano de otras muestras es igual o inferior a m.

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Además el Reglamento establece que:

Las inspecciones y controles oficiales deben realizarse en intervalos regulares. Su frecuencia dependerá del tamaño de la planta, del tipo de subproductos que se transformen, de la evaluación del riesgo y de las garantías ofrecidas con arreglo a los principios del sistema de análisis de riesgo y puntos críticos de control (HACCP).

Si las inspecciones realizadas por la autoridad competente revelan alguna irregularidad, dicha autoridad deberá adoptar las medidas pertinentes.

Todos los EEMM elaborarán una lista de las plantas de biogás autorizadas dentro de su territorio. Cada una recibirá un número oficial que le servirá para identificar a las plantas en relación con la naturaleza de sus actividades. Los EEMM enviarán copias de sus listas a los demás EEMM y a la Comisión.

El Reglamento 1069/2009, mantiene dentro de su ámbito de aplicación la producción de biogás a partir de subproductos animales, así como la exigencia de autorización previa a las plantas que realicen esta operación. Las condiciones técnicas específicas se recogen en un Reglamento de la Comisión, que flexibiliza los requisitos vigentes actualmente; entre otras medidas que se adoptan, figuran:

la ampliación de la lista de casos en los que no es necesaria una unidad de pasteurización/higienización en la planta de biogás

la posibilidad de aplicar los pretratamientos o la propia pasteurización/ higienización después de la transformación en biogás.

1.5.5. EN CUANTO A LAS INSTALACIONES:

En cuanto a las instalaciones, se pueden clasificar según su actividad de gestión de residuos y subproductos, según su actividad industrial y según su actividad de producción de energía.

Según su actividad de gestión de residuos y subproductos

La normativa aplicable a las plantas de biogás según su actividad de gestión de residuos y subproductos, viene dictada por las normativas mencionadas en el apartado anterior: Ley 10/1998 de residuos, nueva Directiva Marco de Residuos o Directiva 2008/98/CE, el Reglamento de Residuos de Andalucía, Decreto 73/2012, el Reglamento (CE) 1774/2002 o Reglamento SANDACH y su aplicación en Andalucía mediante el Decreto 68/2009, incluido su modificación europea mediante el Reglamento (CE) 1069/2009.

Posteriormente a éstas, ha aparecido en Andalucía la Orden de 30 de julio de 2012, por la que se establecen y desarrollan las normas para el proceso de retirada de cadáveres de animales de las explotaciones ganaderas y la autorización y Registro de los Establecimientos que operen con subproductos animales no destinados al consumo humano en Andalucía. Por el que se establece en su artículo 24 referente a los gestores de estiércoles en el punto 1. a) que:

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“a) Distancia mínima de 200 metros a explotaciones ganaderas y de 1.000 metros a núcleos urbanos, salvo que la normativa específica indique otra. A estos efectos, la medición se realizará desde el punto más próximo de las edificaciones o instalaciones que alberguen a los animales o desde las integrantes del núcleo urbano hasta el punto más próximo del vallado perimetral del centro de gestión de estiércoles. En el caso concreto de explotaciones de porcino, los purines producidos en las explotaciones localizadas en un radio de 1.000 metros alrededor de la planta de biogás o compostaje deberán ser gestionadas por la citada planta. Los titulares de dichas explotaciones deberán dar su consentimiento por escrito a la puesta en marcha de la planta.”

Según su actividad industrial

Las tramitaciones ambientales que pueden afectar a una planta de biogás son: autorización ambiental integrada o licencia ambiental, estudio de impacto ambiental, autorización de gestor de residuos no peligrosos, autorización de vertido a cauce o al colector municipal y otro tipo de tramitaciones posibles como autorización de uso en suelo rústico, autorización de captación de aguas…

Por otra parte, la normativa básica a consultar, es la que a continuación se detalla:

Ley 22/2011 de 28 de julio, de residuos y suelos contaminados para la que se debe presentar la autorización ambiental correspondiente, correctamente cumplimentada.

Decreto 73/2012 de la Consejería de Medio Ambiente, de 20 de marzo, por el que se aprueba el Reglamento de Residuos de Andalucía. Se deberá adjuntar: autorización ambiental, licencia ambiental y estudio de impacto ambiental de la explotación.

Decreto 356/2010, de la Consejería de Medio Ambiente, por la que regula la autorización ambiental unificada y el Decreto 5/2012, de 17 de enero, por la que se regula la autorización ambiental integrada que modifica la anterior y sobre todo la combinación de ambas en la Ley 2/2007, de 9 de Julio, de Gestión Integrada de la Calidad Ambiental.

Real Decreto Legislativo 1/2008, de 11 de enero, por el que se aprueba el texto refundido de la Ley de Evaluación de Impacto Ambiental. Se presentará debidamente cumplimentado el estudio de impacto ambiental.

Ley 10/1998, de 21 de abril, de residuos, para lo que se requiere la autorización de gestor de residuos no peligrosos.

Reglamento de Dominio Público Hidráulico (DPH), para el que serán necesarias las autorizaciones de vertido, de captación y las Ordenanzas Municipales correspondientes, para las que se requerirán las autorizaciones de vertido pertinentes.

Orden MAM/1873/2004, de 2 de junio, por la que se aprueban los modelos oficiales para la declaración de vertido y se desarrollan determinados aspectos relativos a la autorización de vertido y liquidación del canon de control de vertidos regulados en el Real Decreto 606/2003, de 23 de mayo, de reforma del Real Decreto 849/1986, de 11 de abril, por el que se aprueba el Reglamento de Dominio Público Hidráulico, que desarrolla los Títulos preliminar, I, IV, V, VI y

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VII de la Ley 29/1985, de 2 de agosto, de Aguas. Será necesaria la autorización de vertido al Dominio Público Hidráulico (DPH) correspondiente

Teniendo en cuenta, el Decreto 6/2012, de 17 de enero, por el que se aprueba el Reglamento de Protección contra la Contaminación Acústica de Andalucía y el Decreto 357/2010, de 3 de agosto, por el que se aprueba el Reglamento para la Protección de la Calidad del Cielo Nocturno frente a la contaminación lumínica.

Para la valorización del digestato

La Directiva 2008/98/CE establece en el artículo 6 las condiciones en las que los residuos dejarán de tener dicha condición, entre ellas, cuando hayan sido sometidos a una operación, incluido el reciclado, de valorización y cumplan los criterios específicos que se elaboren, con arreglo a las condiciones siguientes:

a) la sustancia u objeto se usa normalmente para finalidades específicas;

b) existe un mercado o una demanda para dicha sustancia u objeto;

c) la sustancia u objeto satisface los requisitos técnicos para las finalidades específicas, y cumple la legislación existente y las normas aplicables a los productos;

d) el uso de la sustancia u objeto no generará impactos adversos globales para el medio ambiente o la salud.

Los criterios incluirán valores límite para las sustancias contaminantes cuando sea necesario y deberán tener en cuenta todo posible efecto medioambiental nocivo de la sustancia u objeto.

Por otro lado, la Directiva obliga a los Estados Miembro a que los residuos se sometan a operaciones de valorización lo hagan conforme a lo establecido en los artículos 4 y 13. A su vez, en su Anexo II, considera como valorización el “tratamiento de los suelos que produzca un beneficio a la agricultura o una mejora ecológica de los mismos”.

Esto hizo que apareciese en España la Orden MAM 304/2002 de Valorización de Residuos y un Plan Nacional de Residuos 2008-2015.

Por lo tanto, la utilización del digestato resultante de digestión anaerobio agroindustrial está respaldada por la propia Directiva Marco de Residuos, aunque para ello, debe cumplir los requisitos que se exigen a los fertilizantes, de entre los que destacan:

Real Decreto 1310/1990, de 29 de octubre, por el que se regula la utilización de los lodos de depuración en el sector agrario y que establece los límites de los metales pesados que pueden contener en función del pH de los suelos.

Real Decreto 261/1996, de 16 de febrero, por el que se establecen las medidas necesarias sobre protección de las aguas contra la contaminación producida por los nitratos procedentes de fuentes agrarias y que limita a 170 kg de N por ha y año que puede aplicarse en las zonas vulnerables. Incluyendo la Orden de 18 de noviembre de 2008, de la Consejería de Agricultura y Pesca, por la que se aprueba el programa de actuación aplicable en las zonas vulnerables a la contaminación por nitratos procedentes de fuentes agrarias.

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Real Decreto 824/2005, de 8 de julio, sobre productos fertilizantes, modificado por Orden APA/836/2008, de 25 de marzo, por la que se modifican los anexos I, II, III y VI del Real Decreto 824/2005. Se establecen las características que deben cumplir los abonos nitrogenados y, por tanto, el digestato. En el Anexo IV aparece el digestato dentro de la lista de los residuos orgánicos biodegradables”, siempre que cumplan lo exigido en el Anexo VI del Reglamento 1774/2002, derogado por el Reglamento 1069/2009.

1.5.6. EN CUANTO A LOS PRODUCTOS.

Biogás

La presente relación de normas referentes a la obtención y comercialización del biogás en relación con el sector agrícola no pretende ser exhaustiva, sino dar una visión clara del marco legislativo en España.

Legislación de la UE

Directiva 2009/73/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 13 de julio de 2009, sobre normas comunes para el mercado interior del gas natural y por la que se deroga la Directiva 2003/55/CE.

Directiva 2009/28/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 23 de abril de 2009, relativa al fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables y por la que se modifican y se derogan las directivas 2001/77/CE y 2003/30/CE.

Resolución del MITYC de 7 de abril de 2010, de la Secretaría de Estado de Energía, por la que se publican los valores del coste de la materia prima y del coste base de la materia prima del gas natural para el primer trimestre de 2010, a los efectos del cálculo de complemento de eficiencia y los valores retributivos de las instalaciones de cogeneración y otras en el Real Decreto 661/2007, de 25 de mayo, por el que se regula la actividad de producción de energía eléctrica en régimen especial.

Electricidad

El Real Decreto 436/2004, de 12 de Marzo, por el que se establece el régimen jurídico y económico de la actividad de producción de energía eléctrica en régimen especial.

Por desgracia, la principal Ley que rige este apartado, ya que se está a la espera de la aparición de una nueva, es el Real Decreto-ley 1/2012, de 27 de Enero, por el que se procede a la suspensión de los procesos de preasignación de retribución y a la suspensión de los incentivos económicos para nuevas instalaciones de producción de energía eléctrica a partir de cogeneración, fuentes renovables y residuos. Paralizando por completo el Plan de Acción de Energías Renovables 2011-2020.

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Calor

La Decisión de la Comisión Europea de 21 de Diciembre de 2006 y su trasposición a la ley española mediante el Real Decreto 616/2007, de 11 de mayo, sobre el fomento de la cogeneración.

Fertilizantes

Ya se ha hablado mucho de este apartado, en la explicación que se ha hecho de las instalaciones.

En este caso se tiene en cuenta el Real Decreto 824/2005, de 8 de Julio, sobre productos fertilizantes. En su anexo IV, especifica la Lista de Residuos Orgánicos Biodegradables, donde aparecen dentro de los Residuos de la agricultura, horticultura, acuicultura, silvicultura, caza y pesca; residuos de la preparación y elaboración de alimentos las Deyecciones de animales, estiércoles y efluentes recogidos selectivamente y tratados fuera del lugar donde se generan; Residuos de tejidos vegetales; y no se tratan los residuos de preparación y elaboración de carne por estar enmarcados dentro del Reglamento 1774/2002 derogado por el reglamento 1069/2009.

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1.6. Descripción:

Bajo las premisas de los datos obtenidos en el análisis del municipio, se desarrolla la medida propuesta. Dicha actuación es la que tiene un mayor peso dentro de las propuestas como alternativas tras la aplicación de la metodología.

Se plantea como hipótesis de partida la situación de producción actual de las plantas, que una vez contrastadas con los productores, las hacen asumibles a medio-largo plazo.

La implantación de un matadero de pollos que generaría un residuo adicional que permitirá la potenciación en la generación de biogás, solucionando en gran medida la generación de residuos por parte de esta industria.

La cesión municipal del terreno de implantación para la actividad prevista en el presente proyecto tras las conversaciones multilaterales mantenidas a lo largo del desarrollo del proyecto.

1.6.1. PLAN DE TRABAJO:

a. Será necesario establecer contacto los agentes generadores de residuos para cuantificar las entradas al balance de masas de nuestro sistema así como la caracterización de los mismos.

b. También será necesario establecer escenarios futuros de generación ante la situación cambiante actual.

c. Análisis de los co-sustratos a tratar por la planta a fin de garantizar la mayor productividad de la misma, así como su versatilidad ante la aparición de nuevos residuos a tratar.

d. Reconocimiento de la tecnología actual y análisis de las mejores alternativas en nuestro caso concreto.

e. Valoración de la mejora ambiental introducida por las nuevas formas de tratamiento y repercusión económica sobre los productores por la reducción del impacto ambiental de la producción y actuación como gestores de residuos, ampliando la actividad actual que desarrollan.

1.6.2. METODOLOGÍA:

Se parte de una toma de datos inicial, específicos para el proyecto. No se trata solamente de datos técnicos relativos a la instalación en sí, también incluye el contacto con todos los agentes que pueden intervenir en el proyecto y las opiniones y propuestas, que desde su punto de vista, pudieran afectar al proyecto en cuanto a la toma de decisiones posteriores para su construcción.

Como en todos los proyectos, se realiza un estudio del arte de la tecnología existente, que incluirá:

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Un estudio de la biomasa y caracterización de la misma.

Cuantificación de materias primas disponibles para el tratamiento.

Análisis de los procesos de conversión de la biomasa y factores influyentes en el proceso de digestión.

Planteamiento de pre-tratamientos adecuados para la optimización de procesos.

Análisis de la normativa legal existente en relación con este tipo de instalaciones.

Establecimiento de las bases de diseño.

Análisis de posibles ubicaciones y soluciones planteadas.

Criterios. Decisiones tomadas y justificación de la solución propuesta.

Descripción de la solución adoptada.

Balances de masa y energía y dimensionamiento de la planta.

Análisis de la explotación de la planta y mantenimiento.

1.6.3. BASES DE DISEÑO.

Disponibilidad de residuos.

Las granjas de producción de carne de pollo son las más numerosas dentro del conjunto de explotaciones de gallinas y pollos existentes en Andalucía.

Villamanrique de la Condesa, posee entre el 5 y el 6 % de las aves para engorde que hay en la provincia de Sevilla, siendo esta provincia en torno al 50 % de la totalidad de las aves para engorde que se producen en Andalucía.

En la Memoria de Cálculo se detalla el cálculo del número total de aves para engorde de las que se dispone para la generación de Biogás.

En total, serían 9 explotaciones pertenecientes al término municipal. En total se disponen de 547.120 plazas para engorde.

Suponiendo que cada plaza produce unos 10 kg anuales de yacija; la mezcla de las deyecciones de los broilers con la cama utilizada; se producen unas 5.400 Toneladas anuales de yacija.

La previsión de la construcción de un matadero, hace posible el aprovechamiento de los residuos generados en esta industria como co-sustrato de las deyecciones de las propias aves.

En dicho matadero, se van a sacrificar todos los broilers producidos en las explotaciones nombradas, por lo que teniendo en cuenta que cada ave se transforma cuando ha llegado a un peso promedio de 2,2 kg y que de cada ave se estima que se produzca un 15 % de desperdicio. Se disponen de otras 850 Toneladas anuales de desechos de matadero.

A continuación se definen los parámetros de diseño adoptados en el cálculo de los principales elementos de la planta. Estos valores pueden variar en cuanto a los caudales de diseño de cada

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uno los procesos de la planta se refiere, y la comunicación entre ellos, respectivamente. Este hecho debe tenerse en cuenta en la redacción del Proyecto Constructivo.

DESCRIPCIÓN VALOR UNIDAD Entrada de sustratos

Yacija Residuos de matadero

5471,2 857,6

Tm/año Tm/año

Digestión anaerobia Mezcla de sustratos y agua 9319,5 Tm/año

Almacenamiento de fracción sólida Compost 4284,9 Tm/año

Excedente líquido Fertilizante líquido 4345,7 Tm/año

Con estos datos de diseño se ha proyectado la planta de tratamiento cuyos procesos principales son los siguientes:

1. Área de recepción, descarga y almacenamiento de materia prima.

2. Área de pre-tratamiento y mezcla.

3. Área de digestión.

4. Área de cogeneración. (Planteado como alternativa principal).

5. Área de separación fases sólido-líquido.

6. Área de almacenamiento de compost.

7. Área de almacenamiento del fertilizante líquido.

Se realizará una descripción detallada de los procesos en la Memoria de cálculos de este documento.

Emplazamiento.

En principio, existía la posibilidad de uso de varios solares propiedad del ayuntamiento para el emplazamiento de la instalación.

Una estaría lindando con la Estación Depuradora de Aguas Residuales, otra estaría junto al Polígono Industrial La Cañada y una tercera en el entorno de la carretera A-481, que une la localidad con Hinojos y está cerca a la canalización de gas natural que discurre por el municipio.

Demanda Térmica/Producción eléctrica.

La planta se proyectará para producir un retorno de la inversión, lo menor posible. Por tanto, se analizará la producción de la mayor cantidad de electricidad posible en función de las materias primas que se están tratando. Existirán otros criterios, como siempre económicos, que plantearán rebajar la producción para poder verter a la red en baja y no incurrir en el

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desembolso de una instalación de media tensión. Además, se tendrá en cuenta la producción para el autoconsumo en las propias explotaciones, tanto eléctrica como térmica, analizando los ahorros que se producirían en las granjas.

Para el estudio, sobre todo económico financiero, se hacen los siguientes planteamientos:

En cuanto a la energía térmica generada, siendo ésta la resta de la producida menos la utilizada para el proceso, se considera que toda se utiliza. Ya sea para la producción de frio y calor que va a ser necesaria en el matadero. O que se creen los mecanismos oportunos para llevarla a las explotaciones más cercanas y que sirva para la calefacción de las mismas.

En cuanto a la energía eléctrica generada, se considera que toda se vierte a la red a precio de compra de energía eléctrica.

Análisis de puntos de conexión.

En cuanto a los puntos de conexión, tanto eléctricos como de agua potable, en ambas localizaciones, se va a utilizar la infraestructura ya existente. En un caso la del polígono industrial anexo y en otro caso la instalación de la Estación Depuradora de Agua Potable.

1.6.4. SOLUCIONES PLANTEADAS.

Con lo planteado hasta ahora, se han barajado todas las posibilidades que se han explicado anteriormente.

Residuos.

En cuanto a los residuos a tratar se ha planteado el uso exclusivo de la yacija proveniente de las explotaciones avícolas, pero tras la revisión de algunos estudios realizados se comprueba la necesiidad de la utilización de otros co-sustratos.

Como primer co-sustrato se plantea la utilización de los residuos de matadero que se pretende construir, por dos razones: la idoneidad de la mezcla con la yacija, según indican varios estudios y la disponibilidad de los mismos por parte de la planta puesto que comparten promotor.

La existencia de una EDAR, nos ha planteado la posibilidad del uso de los lodos como otro co-sustrato. Se han tenido en cuenta la necesidad de los tratamientos necesarios para la adecuación de este tipo de materia prima, por otra parte ya instalados dentro de la propia EDAR. Por lo que su utilización en la planta sólo sería posible tras un acuerdo con los gestores de la planta depuradora.

La posible utilización de la Fracción Orgánica de los Residuos Sólidos Urbanos, podría ser otra alternativa como co-sustrato para la planta, pero conlleva la misma problemática que la utilización de los lodos. Sería necesario un pretratamiento por parte de la empresa responsable de la gestión de los RSU del municipio para su posterior tratado en la planta, con la problemática de transporte que conlleva.

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Como último co-sustrato, se ha planteado el uso de residuos forestales o de poda de frutales, de más fácil implantación dentro de la planta, pero originan una organización logística más compleja. Tanto de pretratamientos como de disponibilidad durante todo el año.

Tecnología.

Como se ha descrito anteriormente, cada sustrato precisa de un pretratamiento, que debería ser el más idóneo para la máxima producción de biogás. Por tanto se han planteado varios métodos de pretratamiento para los diferentes sustratos posibles, quedándose con los más fiables y contrastados en otras plantas.

Se han valorado todas las tecnologías de digestión anaerobia; de mezcla completa, de flujo de pistón; vía húmeda o vía seca; en una fase o en dos fases; mesófila o termófila; continua o discontinua; y se ha optado por la que se considera más conveniente y contrastada para los tipos de sustratos que se están tratando.

1.6.5. CRITERIOS. DECISIONES TOMADAS. JUSTIFICACIÓN DE LA SOLUCIÓN PROPUESTA.

En cuanto a las materias primas que se van a tratar:

Como sustrato principal se ha tomado la yacija de las explotaciones avícolas existentes en el municipio. Como co-sustrato se usarán los desechos del matadero que se tiene previsto construir. No se van a tener en consideración los otros co-sustratos estudiados, a causa de la complejidad de la implantación dentro de la planta.

EDAR: Costosas instalaciones de pretratamiento, ya realizadas en la EDAR. Por lo que, como ya se ha hecho notar, sería necesario un convenio de colaboración con los gestores de la instalación. Puede ser un punto de mejora de la planta.

RSU: Realización de instalaciones de pretratamiento de separación o un contrato con el gestor de los residuos para el transporte y la utilización de la fracción orgánica. Puede ser un punto de mejora dela planta.

Residuos forestales: Debido a la periodicidad de la disponibilidad de este tipo de residuo, se hace necesaria la instalación de sistemas de almacenamiento con tiempos de residencia muy altos (Pretratamientos Biológicos). Puesto que la materia que debe entrar en el digestor debe ser lo más homogénea posible durante todo el año.

En este punto, hacer algunas consideraciones:

Si no se dispone de los residuos de matadero, el dimensionamiento de la instalación serviría pero la producción de biogás no sería la estimada en este proyecto.

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En cuanto a los pretratamientos utilizados:

Para la yacija; como lo que se prevé recibir son las deyecciones de las aves sobre una cama de cascara de arroz, con una granulometría muy constante; sólo se ha previsto una descarga y un almacenamiento de como mucho dos días.

Si en alguna ocasión fuera necesario, se ha dispuesto de una zona de ensilado de la yacija en el exterior para su almacenaje, pero nunca por un tiempo superior a dos semanas.

Para los residuos de matadero, se plantea el uso de una trituradora con el fin de obtener una especie de harina con partículas no superiores a 12 mm. Este tratamiento sería inmediato a la recepción de los residuos.

Tras esto, se proyecta la instalación de una pasteurización de los residuos junto con agua. Este pretratamiento térmico sería de tipo discontinuo, planteándose 5 ciclos por día.

En cuanto a la digestión anaerobia:

Ya que el residuo tratado tiene muy poca cantidad de humedad, se ha optado por digestión en vía seca mediante un digestor de flujo de pistón continuo en una sola fase.

La elección de este tipo de proceso, conlleva la utilización de menos agua, lo que hace que existan menos efluentes líquidos desde la planta, paliando de alguna manera la problemática del agua en la zona.

Debido al origen mayoritariamente vegetal del sustrato principal, se ha optado por un régimen termófilo, aprovechando parte de la energía térmica generada en el proceso de combustión del biogás.

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1.7. Resultado, análisis y evaluación:

Es el estudio desde varios puntos de vista, de la instalación de una planta de producción de biogás, a partir de las deyecciones ganaderas producidas en explotaciones avícolas ubicadas en el municipio de estudio.

El conglomerado de instituciones y particulares que impulsan el proyecto, hacen de éste una iniciativa muy atractiva, puesto que los puntos de vista que aportan todos los involucrados lo enriquecen y abren muchas posibilidades a la consecución del mismo.

Durante el estudio del Estado del Arte, se pone de manifiesto que estamos tratando con una tecnología muy joven, que se está poniendo en marcha y de la que no hay muchos ejemplos. Se comprueba que el procedimiento es muy robusto y que se obtendrá biogás en cualquier caso, la cuestión es si lo hará en la cantidad suficiente para hacer que la inversión sea rentable.

También se ha constatado, que este tipo de instalaciones son susceptibles de ser legisladas desde muchos puntos de vista. Las más restrictivas tienen un punto de vista medioambiental y de salud pública. La ley de SANDACH, es muy restrictiva en cuanto a los sustratos de origen animal, ya sean los residuos de matadero o los animales muertos provenientes de las explotaciones. Desde el punto de vista medioambiental, la susceptibilidad de la contaminación de acuíferos por causa de nitratos es la más delicada, tratándose de la zona en la que se está implantando.

Desde el punto de vista conceptual del estudio del proceso y la planta en sí, la ubicación de la planta no supone variación en el diseño, aunque habría que analizar desde la agrupación de generadores de residuos la situación en las inmediaciones de una de las granjas como instalación propia, de forma que se garantice el aprovechamiento térmico y eléctrico de la misma.

1.7.1. DESCRIPCIÓN DE LA SOLUCIÓN ADOPTADA.

La planta proyectada es una planta de digestión anaerobia en vía seca con un 60 % de humedad en la masa de entrada, con un solo digestor de flujo de pistón, en un rango de temperaturas termófilo, que se basa en una instalación para la correcta gestión medioambiental de las deyecciones de pollos de engorde, principalmente.

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1.7.2. EMPLAZAMIENTO Y CONEXIONES EXTERIORES

Descripción del terreno

Se ha planteado la instalación dentro de la Parcela más cercana a la EDAR, puesto que la construcción en el Polígono Industrial no estaría permitida por no cumplir con la distancia de 200 metros necesaria a otras explotaciones susceptibles de poder transmitir cualquier tipo de patógeno. En este caso, la posible construcción del Matadero.

Las parcelas donde se proyecta la planta de tratamiento son de uso principalmente forestal según el certificado catastral. La zona estudiada se sitúa al sur del casco urbano. Presenta una forma aproximadamente triangular, constituyendo un relieve topográficamente plano, como todo el terreno que lo rodea.

La parcela 25 con una superficie de 20.821 m2 es la que se ha planteado que va a albergar la planta de tratamiento y biodigestión. La superficie de actuación en la parcela será de unos 20.480 m2. Se ha tenido como requisito de diseño que la superficie de implantación de la planta se ha retranqueado 40 m respecto al eje de la vía.

El camino de acceso se trazará, de acuerdo con lo detallado en planos, siguiendo el camino ya existente de acceso a las parcelas.

Para realizar las explanaciones a las cotas de proyecto se han contemplado los siguientes procesos:

Desbroce del terreno. Supone la excavación de una capa de 0,10 m, incluso arranque de tocones, en toda la superficie afectada por las obras, con acopio de la tierra vegetal y retirada a vertedero del material sobrante. Una vez completadas las obras, la tierra vegetal deberá ser repuesta a las fincas afectadas, que deberán ser además despedregadas y labradas para dejarlas en las mismas condiciones originales.

La excavación para la construcción de las diferentes unidades de obra, cuando afecte a los niveles de grava y suelo vegetal, se podrá realizar con medios convencionales.

Para la excavación del sustrato rocoso se requerirá el empleo de retroexcavadoras potentes, incluso martillo picador.

Vaciado de las tierras para cimentar los aparatos más profundos o de las zanjas necesarias para colocación de tuberías profundas.

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Conexiones exteriores

ACOMETIDA ELÉCTRICA

La planta de tratamiento proyectada consta de un sistema de cogeneración donde se va producir energía eléctrica cuyo destino será, una parte, para la venta (la generada por un motor con una potencia de 100 kW), y otra parte, para el autoconsumo en la propia planta (motor de 50 kW).

Para abastecer el total de consumo eléctrico en la planta (suma de potencia instalada en la planta 80 kW aprox.) será necesario, además, acometer una línea de suministro eléctrica. De esta manera se garantiza la disponibilidad de la electricidad en la planta aunque el motor de 50 kW no funcione.

La redacción del proyecto eléctrico será responsabilidad de la empresa adjudicataria de realizar el proyecto de construcción, así como la obra de la planta.

En el presente documento realizamos una propuesta de acometida eléctrica desde una línea aérea de BT que discurre por las proximidades de la parcela, a la espera de recibir las condiciones de evacuación y suministro definitivas por parte de la compañía eléctrica.

Se utilizarán cables unipolares de aluminio-acero, de las siguientes características:

Designación: LA-56

Tipo conductor: Desnudo

Los transformadores, uno para elevar tensión en venta de energía y otro para bajar tensión de acometida, irán dentro de una misma caseta prefabricada y tendrán las siguientes características de diseño:

Transformador de BT a MT:

Potencia estimada: 630 kVAs Grupo de conexión: Dyn11 Tensión nominal primaria: En función de la compañía eléctrica Tensión secundaria: 420 / N en vacío

ACOMETIDA DE AGUA POTABLE

Se propone la conexión de acometida de agua potable en la misma conducción que abastece a la EDAR, que discurre por la linde de la parcela, según se refleja en los planos.

Por lo tanto, el trazado de la acometida de agua potable, discurrirá desde este punto de conexión, mediante canalización subterránea hasta la planta de tratamiento.

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1.7.3. DESCRIPCIÓN Y DIMENSIONAMIENTO DE LA OBRA

La línea de tratamiento de la Planta propuesta consta de los siguientes procesos:

Recepción, descarga y almacenamiento de la yacija.

Recepción, descarga y pretratamiento de los desechos de Matadero.

Mezcla de co-sustratos y suministro a digestor.

Digestión anaerobia de la mezcla de sustratos y generación de biogás.

Cogeneración de electricidad y calor con el biogás producido.

Separación de fases sólida y líquida del digestato.

Almacenamiento de Compost.

Almacenamiento del efluente Fertilizante líquido.

Recepción, descarga, desbaste y homogeneización del purín.

El sustrato principal de la planta de tratamiento es la yacija de las explotaciones avícolas del municipio.

En la primera etapa, la yacija se recepciona y pesa, descarga y almacena de manera previa a su introducción al proceso. El suministro se llevará a cabo mediante remolques.

El método usado para el transporte, ya sea tractor o camión, cargados con la yacija se dirigirán a la zona de descarga, desde donde vaciarán su contenido en una tolva dispuesta en un nivel inferior, compuesto por una reja de gruesos, en la que se separarán los sólidos de mayor tamaño.

La yacija se llevará mediante cinta transportadora a los silos de almacenaje, formados por dos depósitos elevados de forma rectangular fabricados en acero, con capacidad suficiente para garantizar el almacenamiento del purín durante un periodo de casi 5 días. Este depósito está equipado con un tornillo de sinfín, en la parte inferior, para garantizar el vaciado del mismo.

Recepción, descarga y pretratamiento de desechos de matadero.

Como co-sustrato, se utilizarán los residuos provenientes de del matadero que se plantea fabricar.

Los residuos se recepcionan en cajas de transporte normalizadas para este tipo de material, capaces de transportar 1 m3.

Las cajas se vuelcan sobre la tolva del triturador, protegida por una reja, por seguridad. El triturador descarga sobre un depósito de poliéster capaz de almacenar la cantidad diaria.

Mediante una bomba se eleva el contenido del depósito hasta el higienizador, donde es mezclado con el agua caliente proveniente de la separación de las fases líquidas y sólidas de salida del digestor.

Este dispositivo tiene previsto su funcionamiento en discontinuo, realizando 5 ciclos diarios. La necesidad de calor para el calentamiento de la mezcla hasta los 90 ºC durante al menos una hora proviene del motor de cogeneración.

El pasteurizador, descarga mediante una bomba en el mezclador.

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Mezcla de co-sustratos y suministro a digestor.

Desde los silos de almacenamiento de yacija, mediante cintas transportadoras se eleva el material hasta la tolva de la mezcladora. Desde el higienizador, mediante una bomba se suministra el caudal necesario para la mezcla de entrada en digestor.

La alimentación al digestor se realiza mediante las deyecciones avícolas de las explotaciones unidas a la cama utilizada para su recogida, los residuos del matadero que se tiene previsto construir, así como mediante parte de la fracción líquida recirculada del proceso biológico.

El sistema de mezclado alimenta al digestor mediante un tornillo sinfín. Este mezclador, previo a la alimentación a digestión, se diseña con el fin de introducir una mezcla más homogénea al digestor.

Digestión anaerobia de la mezcla de sustratos y generación de biogás.

La mezcla obtenida de la unión de los sustratos y el agua se someten a un proceso de digestión anaerobia con el objetivo principal de obtener biogás para su posterior aprovechamiento energético.

Las principales etapas que componen el proceso son los siguientes:

La digestión se basa en un proceso de almacenamiento y circulación, donde se utiliza un digestor de flujo de pistón, a través del cual circula la mezcla de manera continua, con un tiempo de retención de 24 días.

Como estrategia para optimizar la digestión anaerobia se ha tenido en cuenta la digestión conjunta (co-digestión) de la yacija con uno o más sustratos diferentes (los co-sustratos). Estos co-sustratos son:

Sustratos líquidos.

Residuos Cárnicos.

La finalidad del uso de los co-sustratos es optimizar el proceso de digestión para aumentar la capacidad de generación eléctrica hasta alcanzar como mínimo 150 KW.

El aporte de energía calorífica necesario para el proceso de digestión se consigue mediante un sistema de intercambiador de calor externo, en el que el fluido térmico calentado con parte de la energía térmica producida en la cogeneración, transfiere el calor al circuito de la mezcla de la digestión.

El proceso de biodigestión conjunta de purín con co-sustratos se realizará según se especifica en el RD 661/2007 para la categoría b), grupo b7), subgrupo b.7.2).

En los digestores la materia orgánica fermenta. Una vez alcanza cierto nivel, el fango digerido (digestato) se vacía por bombeo, mediante bomba de membrana al depósito pulmón.

Los digestores están preparados para la acumulación del biogás generado en la fermentación, la recogida de éste y el transporte a sistema de acumulación de Biogás (Gasómetro). Este elemento que está formado por dos láminas, una lámina tejida protectora de PVC y una membrana de PE para gas. Mediante un soplante se mantiene la presión dentro de la lámina de PE.

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Cogeneración de electricidad y calor con el biogás producido.

El biogás es un producto que se obtiene a partir de la fermentación de la materia orgánica, y está constituido mayoritariamente por metano (60% aprox.) y dióxido de carbono (37% aprox.).

El biogás almacenado en el gasómetro, se transporta mediante tubería de PE hacia el sistema de depuración de gases, antes de ser valorizado energéticamente en el sistema de cogeneración.

Previamente al sistema de limpieza se dispone una antorcha para la eliminación del gas sobrante.

En primer lugar el biogás pasa por un pozo de condensados o deshidratador, y posteriormente se dirige al desulfurador, en el que se reduce el contenido de ácido sulfúrico presente en el biogás, puesto que los motores son muy sensibles a este elemento.

El biogás se convierte en energía eléctrica y térmica dentro de la planta de cogeneración, mediante motores de cogeneración.

Éstos son el sistema de aprovechamiento energético más habitual que existe. Por cogeneración se entiende el sistema de producción conjunta de energía eléctrica y de energía térmica recuperada de los gases de escape del motor. De esta forma, se hace un uso más completo de la energía, que la lograda mediante la generación convencional de electricidad, donde el calor generado en el proceso se pierde.

Los motores de cogeneración, pueden alcanzar un rendimiento energético de alrededor del 85%. Esto es debido a que este tipo de motores presentan normalmente un rendimiento eléctrico del orden del 35 al 42%. Siendo el restante rendimiento térmico, es decir, de entre el 30 y el 40%. Una parte de la energía térmica obtenida se empleará en el proceso de calentamiento de los digestores. El calor residual queda disponible en planta.

Existirán dos fuentes de calor debida al funcionamiento de los motores:

Circuito interno de los motores: destinado a recuperar el calor contenido en el circuito de agua interno de refrigeración de los motores.

Intercambiador de calor: destinado a aprovechar el calor contenido en los gases de escape para calentar el fluido térmico de la calefacción de los digestores.

Un segundo sistema existente en este campo es el de los motores de trigeneración. Es un proceso similar al de cogeneración, en el que además de electricidad y calor, también se produce frío, utilizando como único combustible el biogás. En este tipo de motores se obtiene una mayor cantidad de calor, pero a una menor temperatura.

La mayor parte se exportará a la red de servicio pública de la compañía eléctrica distribuidora. Una parte menor de la energía eléctrica se utilizará para cubrir parte del consumo eléctrico de la planta.

Para la generación de energía eléctrica se utilizará un motor acoplado a un alternador.

El conjunto contará con un sistema de control que regulará automáticamente la cantidad de calor que demande la planta, ajustando la potencia aportada por los motores.

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Separación de fase sólida y líquida del digestato

El digestato se conduce por bombeo desde los digestores hacia un depósito pulmón. Dispondrá de un transmisor de bajo nivel.

La concentración del fango se realiza mediante un sistema de decantación por centrífuga. Se alimenta mediante una bomba de caudal constante, para asegurar el adecuado funcionamiento de la centrífuga.

Almacenamiento de Compost.

La parte sólida del digestato se transporta mediante cintas transportadoras a la zona de curado, donde está previsto su almacenamiento durante al menos 10 días. A este compost, se le realiza un postratamiento de volteo y aireación para su posterior valorización como enmienda para la agricultura.

También se prevé la disposición de trincheras en el exterior de la planta para el almacenamiento del compost, tras su aireación en la planta.

Almacenamiento del efluente Fertilizante líquido.

La fase líquida efluente del digestor se divide en dos partes, una se recircula a un depósito pulmón en la zona de pretratamiento de los residuos de matadero y otra se transporta hacia el depósito de fertilizantes líquidos. Está prevista la extracción de este efluente líquido para uso con enmienda líquida en agricultura.

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1.7.4. DIMENSIONAMIENTO FUNCIONAL DE LA PLANTA

En la Memoria de Cálculo se especifica el dimensionamiento de las diferentes estructuras y equipos que constituyen la planta de tratamiento y biodigestión en estudio.

Depósitos de digestión anaerobia

El depósito de proceso de digestión anaerobia se ejecutará “in situ”, y serán de hormigón armado resistente a filtraciones de agua en ambiente expuesto químicamente. El hormigón contará con recubrimiento protector a base de pintura con base epoxi en la parte superior en contacto con el gas. Las paredes del depósito tendrán una sección de 40 cm de hormigón, más una capa aislante de 10 cm de poliestireno expandido proyectado, acabado en chapa ondulada metálica para garantizar la resistencia del mismo. La cubierta será forjado de hormigón de canto 25 + 5 cm. La losa del digestor tendrá una sección de hormigón de 60 cm.

El aporte de energía calorífica necesario para el proceso de digestión se consigue mediante un sistema de intercambiador de calor externo, en el que el fluido térmico calentado con parte de la energía térmica producida en la cogeneración, transfiere el calor al circuito de fangos de digestión.

Nave de principal

La nave principal ocupa una superficie en planta de 720 m2 y dimensiones aproximadas 30 m x 24 m.

La estructura del edificio, de una sola planta, está constituida por perfiles metálicos de acero. Los pilares serán elementos de sección HEB200 de 9,5 metros de altura. Los pórticos principales se cubrirán con cerchas metálicas de celosía Tipo Warren a dos aguas formada por secciones IPE de 24 metros.

Se disponen 6 pórticos paralelos a una distancia de 5 metros.

Las correas serán vigas de sección IPE, soldadas a tope en toda la longitud de la planta, unos 30 metros.

La cubierta será de placas onduladas de acero galvanizado, con faldones hasta una altura de 7 metros.

La altura libre en el alero será de 9 metros y 10 metros en cumbrera.

En la nave se distribuyen las diferentes áreas de proceso y almacenamiento de la siguiente manera:

Área de descarga de yacija: 102 m2.

Zona de almacenamiento de yacija: 100 m2.

Edificio de recepción y almacenamiento de residuos cárnicos: 48 m2.

Zona de tratamiento: 87 m2.

Área de separación de fases del digestato: 158 m2.

Almacén de fracción sólida: 225 m2.

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En la zona de almacenamiento se ejecutará un muro perimetral de hormigón “in situ” de 2,40 m de altura que sirva como espacios de retención del material y facilitar la carga del mismo con medios mecánicos. La fachada lateral servirá de acceso a la nave por lo que no llevará ningún tipo de cerramiento. Se realizarán unos muros para la diferenciación de las distintas trincheras de volteo.

La solera de la nave será de 15 cm de espesor de hormigón HA-25, armado con mallazo de acero 30x30x6 y acabado superficial fratasado.

Edificio de recepción y tratamiento de cárnicos

Un apartado especial tiene el edificio de recepción y tratamiento de cárnicos ocupa una superficie en planta de 48 m2 y dimensiones aproximadas 8 m x 6 m, con una altura total de 9 metros.

La estructura del edificio estará dentro de la nave principal, de dos plantas, se concibe de hormigón fabricado “in situ”, con cerramiento de fachadas y sin divisiones interiores. Todos los muros se realizarán mediante fábrica de ladrillo cerámico, cara vista para fachadas y a revestir en interiores.

La diferenciación entre plantas se realizara con vigas metálicas sobre las que se colocará un tramex metálico.

Edificio de control y servicios auxiliares

El edificio de control y servicios auxiliares ocupa una superficie en planta de 84 m2 y dimensiones aproximadas 14,00 m x 6,00 m.

La estructura del edificio, de una sola planta, se concibe de pilares y vigas de hormigón fabricado “in situ”, con cerramiento de fachadas de fábrica de ladrillo cerámico perforado, cara vista, de ½ pie de espesor, cámara de aire con aislamiento térmico de poliestireno proyectado, y trasdosado de ladrillo hueco doble. Las divisiones interiores se realizarán con tabicón de ladrillo cerámico hueco doble, a revestir mediante enfoscado maestreado de mortero y/o enlucido guarnecido de yeso.

La cubierta será inclinada con formación de pendientes mediante tabiques palomeros de ladrillo hueco doble, tablero de rasillón cerámico, capa de mortero de cemento de 2 cm. de espesor y terminación con teja cerámica mixta. La altura libre en el alero será de 3,20 m.

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Depósitos de almacenamiento de fertilizante líquido

El depósito de almacenamiento se ejecutará “in situ” a partir de muros de hormigón armado y losa de fondo plana.

Se impermeabilizará por el trasdós y el tipo de hormigón será el adecuado para la exposición resultante en función de la caracterización del afluente a tratar.

A continuación se reflejan a modo de resumen las dimensiones de los principales equipos, naves y edificios.

NAVES Y EDIFICIOS Superficie (m2) Longitud (m) Anchura (m)

Nave principal 720 30 24

Edificio de control y servicios auxiliares 84 14 6

Digestor 255 30,8 8,3

EQUIPOS Volumen (m3) Diámetro (m) Lar. x Anch. (m) Altura (m)

Yacija Tolva inferior 21,20 5,00 x 3,00 2,00 Tolvas de almacenamiento 305,06 10,00 x 5,50 6,00 Matadero Tolva de triturador 0,80 2,00 x 1,50 0,80 Depósito de material triturado 2,60 2,00 x 1,40 0,90 Higienizador 2,50 1,25 2,00 Agua Depósito de agua 3,78 1,50 2,00 Almacén de fertilizante líquido 180,00 10,00 2,50 Mezclador Tolva de mezclador 5,20 2,00 x 2,00 2,00 Digestión Digestor 1800,00 30,00 x 7,50 8,00 Separación de fracciones sólido líquido Tanque almacenamiento digestato 73,10 3,00 4,00 Biogás Gasómetro 300,00 10,50 5,80

1.7.5. PLAN DE OBRA Y PLAZO DE EJECUCIÓN.

Conforme al Plan de Obra, que se recoge en la memoria de cálculo, se establece un plazo de ejecución de las obras de diecisiete meses y medio (17,5) a partir de la fecha del acta de replanteo. A este plazo se añadirán al menos seis (6) meses de puesta en marcha de las instalaciones.

El cronograma de trabajo propuesto se detalla en el apartado correspondiente de la Memoria de Cálculo.

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1.8. Consideraciones finales y conclusiones:

Este apartado es una valoración personal, en la que se pone de manifiesto algunos puntos fuertes y otros débiles de la propuesta realizada.

El conglomerado de instituciones y particulares que impulsan el proyecto, hacen de éste una iniciativa muy atractiva, puesto que los puntos de vista que aportan todos los involucrados lo enriquecen y abren muchas posibilidades a la consecución del mismo.

Durante el estudio del Estado del Arte, se pone de manifiesto que estamos tratando con una tecnología muy joven, que se está poniendo en marcha y de la que no hay muchos ejemplos. Se comprueba que el procedimiento es muy robusto y que se obtendrá biogás en cualquier caso, la cuestión es si lo hará en la cantidad suficiente para hacer que la inversión sea rentable.

También se ha constatado, que este tipo de instalaciones son susceptibles de ser legisladas desde muchos puntos de vista. Las más restrictivas tienen un punto de vista medioambiental y de salud pública. La ley de SANDACH, es muy restrictiva en cuanto a los sustratos de origen animal, ya sean los residuos de matadero o los animales muertos provenientes de las explotaciones. Desde el punto de vista medioambiental, la susceptibilidad de la contaminación de acuíferos por causa de nitratos es la más delicada, tratándose de la zona en la que se está implantando.

En cuanto al emplazamiento de la planta, en el presente documento se ha optado, por ubicarla, de entre las parcelas aportadas como susceptibles de utilización por parte del Ayuntamiento, en la que se encuentra en la zona superior del actual EDAR del municipio, ya que dicha instalación garantiza un consumo de calor continuo a lo largo del año. Esto mejora el rendimiento económico de la planta y su viabilidad. En cualquier caso, al normativa andaluza para la gestión de estiércoles impone restricciones en cuanto a las distancias de separación de la planta a las zonas urbanas que se cumplen en dicho emplazamiento.

Desde el punto de vista conceptual del estudio del proceso y la planta en sí, no supone variación en el diseño, aunque habría que analizar desde la agrupación de generadores de residuos la ubicación de la planta en las inmediaciones de una de las granjas como instalación propia, de forma que se garantice el aprovechamiento térmico y eléctrico de la misma.

Es importante establecer, que desde el punto de vista económico, esta planta será rentable si se puede verter la electricidad a la red, con los trámites que esto conlleva. Pero también hay que valorar los beneficios que la planta producirá sobre las explotaciones avícolas y el entorno, tanto medioambiental como social.

Durante el estudio de los trámites administrativos necesarios para la construcción de la planta, se pone de manifiesto los cambios tan radicales que se pueden producir en los mismos, motivados por las decisiones que se tomen para el funcionamiento de la planta. Por ejemplo, si se toma la decisión de purificar el biogás para obtener gas natural, el trámite medioambiental se modificaría bastante.

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1.9. Futuras Investigaciones:

Se pueden realizar nuevas investigaciones en varias direcciones:

La primera y fundamental, sería la incorporación de nuevos co-sustratos, los principales son los descritos en este proyecto, pero habría que ahondar más en las implicaciones que conlleva.

Introducir los lodos de la EDAR, para mezcla con los sustratos estudiados, con el ahorro hídrico que esto conllevaría, pero la ampliación de la instalación que sería necesaria.

Introducir FORSU, de la separadora de residuos de la mancomunidad, teniendo en cuenta la logística necesaria para el suministro a planta y los permisos necesarios.

Todo encaminado a la maximización de la producción de biogás.

La segunda, sería el estudio pormenorizado del mecanismo de generación, tipo de digestato, tipo de proceso, … puesto que es una tecnología que aunque se usa desde hace mucho tiempo, no está muy estudiada y no se conocen muchos sus procesos.

Y por último, el estudio económico financiero de otros sistemas de explotación del biogás, búsqueda de alternativas de comercialización, sustituir la generación eléctrica por la potenciación del biogás para suministro a la red gasista, o el suministro a las propias granjas para la generación de calor en las mismas, esto implicaría la reducción de costes de fabricación de la planta al no tener que invertir en motores generadores, pero implicaría la necesidad de una caldera para suministrar calor al proceso, o buscar una alternativa mesófila.

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autorización ambiental unificada, se establece el régimen de organización y funcionamiento

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control ambiental de las actividades potencialmente contaminadoras de la atmósfera y de las

instalaciones que emiten compuestos orgánicos volátiles, y se modifica el contenido del Anexo

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2. MEMORIA DE CÁLCULO.

2.1. Datos de partida, análisis y censo ganadero.

2.1.1. INTRODUCCIÓN.

En el presente anejo se exponen datos básicos de partida para el diseño de la planta de tratamiento de yacija en el término municipal de Villamanrique de la Condesa (Sevilla). El objetivo de la planta es el de aportar una solución al problema medioambiental que representa el excedente de excretas de broilers que se produce en la zona.

La Planta comprende los siguientes procesos principales:

1. Recepción, descarga y almacenamiento de la yacija.

2. Recepción, descarga y pretratamiento de los desechos de Matadero.

3. Mezcla de co-sustratos y suministro a digestor.

4. Digestión anaerobia de la mezcla de sustratos y generación de biogás.

5. Cogeneración de electricidad y calor con el biogás producido.

6. Separación de fases sólida y líquida del digestato.

7. Almacenamiento de Compost.

8. Almacenamiento del efluente Fertilizante líquido.

2.1.2. RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN

Datos de emplazamiento

El núcleo objeto de estudio se engloba dentro del Término Municipal de Villamanrique de la Condesa, perteneciente a la comarca de Aljarafe - Doñana. La parcela donde se van a ubicar las instalaciones proyectadas se encuentra a una distancia de unos 758 m del casco urbano actual en una parcela colindante con la Estación Depuradora de Aguas Residuales y perteneciente al Exmo. Ayuntamiento de Villamanrique de la Condesa. Zona utilizada tradicionalmente como uso forestal y pastizal.

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La ubicación de la Planta se localiza en el polígono 20, parcela 35, recinto 1.

Dicho recinto ocupa una superficie de 20.821 m2, con uso local principalmente Forestal de acuerdo al certificado catastral. En esta parcela viene proyectada la planta de tratamiento con una superficie de actuación de igual al recinto.

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Geología de la zona

La zona donde se piensa implantar la industria está constituida por sedimentos Neógenos y Cuaternarios, que topográficamente van descendiendo suavemente hacia el sur, donde quedan recubiertos por las formaciones de marisma o sedimentos eólicos.

Encontramos arenas basales recubriendo con regularidad los limos amarillos andalucienses, con una fuerte discordancia erosiva, marcada en esta zona más notablemente que en otras del Valle del Guadalquivir. Se trata de unas arenas de color blanco amarillento hacia la base, que se van volviendo rojas por rubefacción hacia el techo, en donde por proximidad a la Formación Roja que las recubre o recubrió en la mayoría de las ocasiones se cargan con gravas.

El histograma petrográfico, muestra un contenido de un 55 por ciento de cuarzo, un 22 por ciento de feldespatos, un 16 por cien de fragmentos de roca y un 7 por ciento de accesorios, entre los que aparecen con más frecuencia, rutilo, circón, turmalina y magnetita.

El sedimento, según se desprende de las curvas granulométricas acumulativas, está bien clasificado, se observan alteraciones en las formas normales de la curva, sólo en las zonas altas, donde hay una resedimentación cerca de la Formación Roja.

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Inundabilidad de la parcela

La zona de ubicación se puede catalogar a priori como “no inundable” debido a la diferencia de cota de la misma con los cauces actuales cercanos, según el estudio geotécnico. Quedando situada al norte del Arroyo del Gato.

2.1.3. CENSO GANADERO, PRODUCCIÓN DE GALLINAZA Y CONTENIDO EN NITRÓGENO.

Para hacer un diagnóstico de la producción de estiércoles en el término municipal de Villamanrique de la Condesa se ha utilizado como fuente de datos el censo ganadero que proporciona el Sistema de información Multiterritorial de Andalucía (SIMA) referido al año 2009.

Para el cálculo de la producción de estiércoles y su contenido en nitrógeno se han empleado datos de la siguiente fuente.

ORDEN de 18 de noviembre de 2008 de la Consejería de Agricultura y Pesca de la Junta de Andalucía, por la que se aprueba el programa de actuación aplicable en las zonas vulnerables a la contaminación por nitratos procedentes de fuentes agrarias designadas en Andalucía.

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A continuación se reflejan los datos para las cabañas ganaderas consideradas:

Nº exp Plazas Nitrógeno en fosa

kg N/año y plaza kg N/año

Bovinos 8 459 52,92 24.290,28

Ovinos 1 360 8,50 3.060,00

Caprinos 3 758 6,00 4.548,00

Equinos 23 112 63,80 7.145,60

Porcinos 2 452 7,25 3.277,00

Aves 12 336.108 0,78 262.164,24

Conejas madres 1 5 0,44 2,21

Total

304.487,33

Se utiliza el valor del nitrógeno recogido en fosa para considerar la contribución en N de las distintas cabañas ganaderas.

Para poder comparar y establecer un valor conjunto de la ganadería en la provincia de Sevilla se emplean los datos obtenidos de SIMA.

Villamanrique de la Condesa en 2009 era el octavo municipio de Sevilla con respecto al valor del número de aves que se contabilizaron. Existe una zona predominante, en el entorno de Marchena, que aglutina la mayoría de aves que se producen en la provincia. En el municipio se concentran el 4,8% de la totalidad de la provincia.

La valorización de estiércoles, como primer sistema de gestión, previo al tratamiento, debe plantearse sobre aquellos recogidos en fosa, con especial atención a los purines de porcino por su complejo manejo, al tratarse de deyecciones fluidas.

Para realizar el balance entre las necesidades de N de los cultivos y el N contenido en los estiércoles se emplean los siguientes criterios:

El aporte de nitrógeno se define como el N contenido en todos los estiércoles recogidos en fosa (N en fosa).

Para el cálculo de las necesidades de N de los cultivos, la superficie de cultivo utilizada es la que aparece recogida en los datos del SIGPAC con la categoría de Tierra Arable. Que para Villamanrique se obtiene una superficie de 3798 ha.

Se considera como Tierra Arable, las tierras dedicadas a la producción de cultivos y tierras retiradas de la producción que se laboreen al menos una vez cada cinco años, sean mantenidas en buenas condiciones agrícolas y medioambientales de conformidad con el artículo 5 del Reglamento (CE) nº 1782/2003, y hayan sido declaradas como cultivos o retiradas en las solicitudes de ayuda a superficies. O bien de no haber sido declaradas, las tierras en que se deduzca este uso por fotointerpretación y a la vez no estén catalogadas para Catastro como Huerta ni Pastizal.

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Se ha empleado el valor de extracción de 170 kg N/ha. Obtenido del Anejo 3, del Real Decreto 261/1996, sobre protección de las aguas contra la contaminación producida por nitratos procedentes de fuentes agrarias.

Dentro de la Tierra arable, tal y como se indica en el Plan de Biodigestión de Purines (MMARMA, 2009), se contabiliza únicamente la superficie de cultivos herbáceos para la valorización del purín (“hectáreas de superficie agraria de herbáceos se incluirán las tierras ocupadas por cultivos temporales, las praderas temporales y las tierras dedicadas a huertas”). Que en el caso que nos ocupa corresponde a 1745 ha. Dato obtenido de SIMA.

Debido a que no toda la superficie de cultivo está disponible realmente para valorización del estiércol se plantean el supuesto de disponer del 60% de la superficie de cultivo.

Según estos criterios se genera en el municipio de Villamanrique un excedente de 126.500 kg N/año.

Nitrógeno producido (kg N/año)

Sup. Agrícola (ha)

N asimilado por cultivos (kg N/año)

Balance Nitrógeno (kg N/año)

Excedente equivalente de gallinaza

(T/año) 304.487,34 1.047 177.990,00 126.497,34 1621,76

Para el cálculo de la gallinaza no se ha tenido en cuenta el dato suministrado por la ORDEN de la Junta de Andalucía, que da un dato de 0,25 T/año especificado por animal, por considerar que no concuerda con los pollos de engorde y se acerca más a otro tipo de explotaciones. En su lugar se ha tomado un dato mucho más conservador de 0,01 T/año y plaza.

Como datos de partida, del año 2012, para la realización del proyecto, se han tomado los suministrados por los propietarios de las explotaciones.

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En cuanto a la cascarilla de arroz empleada, a continuación se tienen los datos facilitados por los ganaderos.

Nombre Plazas Ciclos Aves

anuales Tipo

Cantidad (kg/ciclo)

Total (kg/año)

Las Capellanías

28000 5 140.000 Cascarilla de arroz

9.500,00 47.500,00

28000 5 140.000 Cascarilla de arroz

9.500,00 47.500,00

28000 5 140.000 Cascarilla de arroz

9.500,00 47.500,00

28000 5 140.000 Cascarilla de arroz

9.500,00 47.500,00

Los Torrejones

31360 5 156.800 Cascarilla de arroz

10.780,00 53.900,00

34720 5 173.600 Cascarilla de arroz

11.935,00 59.675,00

36960 5 184.800 Cascarilla de arroz

12705,00 63.525,00

39200 5 196.000 Cascarilla de arroz

13475,00 67.375,00

Granja Mata

35000 5 175.000 Cascarilla de arroz

10297,87 51.489,36

38000 5 190.000 Cascarilla de arroz

11702,13 58.510,64

Casa del Bolero 27000 5 135.000

Cascarilla de arroz

9333,33 46.666,67

38000 5 190.000 Cascarilla de arroz

11666,67 58.333,33

Cortijo de Chillas

22000 5 110.000 Cascarilla de arroz

7071,43 35.357,14

23000 5 115.000 Cascarilla de arroz

9428,57 47.142,86

Francisco Medina

26000 5 130.000 Cascarilla de arroz

9000,00 45.000,00

Antonio Pascual 30000 5 150.000 Cascarilla de arroz

10000,00 50.000,00

Granja Ratón 27000 5 135.000 Cascarilla de arroz

10000,00 50.000,00

Juan María Romero

26880 5 134.400 Cascarilla de arroz

9240,00 46.200,00

TOTAL 547.120 2.735.600 923.175,00

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Para la cantidad de yacija, considerando el valor de 0.01 T/año y plaza para la generación de gallinaza, y teniendo un número total de plazas de 547.120, lo producción total es de 5.471,20 Tn/año.

2.1.4. RESULTADOS ANALÍTICOS DE MUESTRAS DE GALLINAZA.

En nuestro caso, hemos caracterizado la materia prima a partir de ensayos publicados sobre Gallinaza en planta de purines:

GRANULOMETRÍA:

Fracción nº % peso Tamiz

1 2,00 <0,125 mm

2 4,00 0,125-0,25 mm

3 10,00 0,25-0,5 mm

4 20,00 0,5-1 mm

5 33,00 1,2 mm

6 15,00 2-4 mm

7 6,00 4-8 mm

8 10,00 8-16 mm

9 0,00 >16 mm

PROPIEDADES FÍSICAS: Humedad 35

Densidad (gr/cm3) 1,62

Densidad aparente (gr/cm3) 0,27

Espacio poroso total (%vol) 89,5

Capacidad de aireación (%vol) 44,5

Volumen de agua (%vol) 45,0

Capacidad de retención de agua (% vol) 450

Contracción (% vol) 8

A 10 cm de c. a.

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Suspensión acuosa 1/6 (Vol/vol))

pH (suspensión) 8.07

CE (extracto, dS/m) 2.9

Materia Orgánica total (%) 65

Relación C/N 16.4

Elementos totales (% s. m. s.)

N 3.05

P2O5 3.91

K2O 2.43

Materiales pesados (mg/kg s.m.s.)

Cd 2.21

Cu 69.6

Ni n.d.

Pb 64.8

Zn 290

Cr 11.5

2.1.5. CARACTERÍSTICAS DEL PROCESO

La solución planteada incluye los siguientes capítulos:

Digestión anaerobia

Unidad de cogeneración

Depuración/tratamiento de efluentes gaseosos

Zona de almacenamiento de fracción sólida

Urbanización de planta

Acometida eléctrica y de agua potable

Conexiones exteriores para efluentes líquidos

Las características del proceso propuesto son las siguientes:

Pre-tratamiento de los desechos de matadero.

Digestión anaerobia de la mezcla con producción de biogás y cogeneración eléctrica.

Almacenamiento y tratamiento de fracción sólida.

Almacenamiento del efluente líquido final.

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2.2. Parámetros de diseño y dimensionamiento de la planta.

2.2.1. INTRODUCCIÓN

En el presente anejo se realiza el dimensionamiento de los procesos e instalaciones que componen la planta de tratamiento de yacija de las explotaciones avícolas, proyectada para una capacidad de 5.471,20 Tm/año.

Los procesos principales que compondrán la planta de tratamiento que se proyecta instalar, son los siguientes:

1. Recepción, descarga y almacenamiento de la yacija.

2. Recepción, descarga y pretratamiento de los desechos de Matadero.

3. Mezcla de co-sustratos y suministro a digestor.

4. Digestión anaerobia de la mezcla de sustratos y generación de biogás.

5. Cogeneración de electricidad y calor con el biogás producido.

6. Separación de fases sólida y líquida del digestato.

7. Almacenamiento de Compost.

8. Almacenamiento del efluente Fertilizante líquido.

A lo largo de este documento se realizará una descripción de los procesos, incluyendo el dimensionamiento de los mismos y el balance de masas general.

2.2.2. PARÁMETROS DE DISEÑO

DESCRIPCIÓN VALOR UNIDAD Yacija en origen 5471,20 T/año DIGESTIÓN ANAEROBIA Mezcla total 9319,50 T/año ALMACENAMIENTO DE FRACCIÓN SÓLIDA Compost a almacenamiento 15741,60 m

3/año

ALMACENAMIENTO LÍQUIDO Fertilizante líquido a almacenamiento 1957,90 m

3/año

TRATAMIENTO BIOLÓGICO Influente (caudal nominal) 73,10 m

3/día

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Para el diseño del proceso de digestión y producción de biogás se han considerado las siguientes bases:

Peso medio de venta de ave 2,20 Kg/ave Generación de yacija en explotaciones 2 Kg yacija/ave y ciclo Contenido de humedad en Yacija que entra a la planta

35 %

Pérdidas en limpieza en Matadero 15 % Contenido de humedad en Residuos de matadero que entran a la planta

80 %

Calor específico de restos de matadero (equivalente al de la sangre)

3.60 kJ/kg :C

Calor específico de restos de la Yacija 2.06 kJ/kg :C Densidad de restos de matadero 1.000 Kg/m

3

Contenido de humedad de la mezcla que entra a digestor

60 %

Producción de Biogás de la mezcla de residuos 90,70 m3/T Residuo

Densidad del Biogás 1,20 Kg/m3

El producto de la digestión (digestato) se someterá a un proceso de separación de fases. La fase líquida se recirculará a la entrada del digestor y la parte sobrante se almacenará. Y ya que aún tiene contenido en nitrógeno sirve como fertilizante líquido. La fracción sólida ya estará estabilizada, pasará por un proceso de maduración y tendrá las características adecuadas como compost.

El rendimiento de la digestión anaerobia será el siguiente:

Producción de biogás: 574.023,12 m3/año con un contenido en metano de 60%.

Poder calorífico del biogás aproximado: 3.444.138,73 kWh/año.

Producción de electricidad con un motor que tiene una potencia de 100 kW durante 8.000 horas al año para la venta de energía renovable en régimen especial según RD 661/2007.

Producción de electricidad con un motor que tiene una potencia de 50 kW durante 8.000 horas al año. Este motor no se conectará a Red, sino servirá de auto abastecer la planta con electricidad.

2.2.3. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO INICIAL

Recepción, Descarga, Desbaste y Homogeneización de la yacija

La materia prima de la planta de tratamiento es la yacija procedente de las explotaciones de la zona, aunque el proceso permite la posibilidad de incluir algún sustrato diferente en la digestión conjunta con la yacija.

Sólo se incluirán las instalaciones asociadas a los residuos de matadero en el dimensionamiento.

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En la primera etapa del tratamiento, la Yacija se recepciona, descarga y almacena de manera previa a su introducción al proceso. El suministro se llevará a cabo mediante camiones o remolques.

El sistema de transporte utilizado cargado con la yacija se dirigirá a la zona de descarga, desde donde vaciarán su contenido en la tolva de descarga bajo el nivel del suelo, compuesta por una reja de gruesos, en la que se separarán los sólidos de mayor tamaño. Los camiones accederán a través de un sistema de doble compuerta con extracción localizada, a fin de evitar posibles evacuaciones de gases a través del acceso y garantizar el tratamiento de todo el aire de la planta.

La yacija se impulsará mediante cintas transportadoras hacia las dos tolvas de almacenamiento, depósitos metálicos de forma prismática y con la parte inferior de forma trapezoidal para facilitar su vaciado, con capacidad suficiente para garantizar el almacenamiento de la yacija durante un periodo de 5 días.

Cada depósito dispondrá de un sistema de extracción mediante tornillo sinfín y de sensores de bajo nivel.

Los camiones que realizan el transporte de la yacija son desinfectados a la salida de la planta mediante un badén de desinfección, con el fin de no propagar posibles infecciones.

Los residuos de matadero serían transportados en camiones y se descargarían en cajas específicas para su manipulación.

Se realizarán análisis del residuo recepcionado para conocer su caracterización.

El acceso a la planta se ha considerado único tanto para los vehículos industriales como para los turismos y visitas. La puerta de acceso es de apertura controlada y vigilada por cámara de TV desde la sala de control de la planta.

Dentro de la planta los circuitos para los diferentes tipos de vehículos estarán diferenciados, de tal forma que las visitas no tengan la necesidad de circular por zonas de trabajo de la planta, sino que accedan directamente al edificio y a la zona administrativa de la planta.

Los vehículos industriales que lo precisen serán pesados mediante báscula que dispondrá de una transmisión de datos a la sala de control.

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Otros sustratos

Los residuos de matadero, al ser una pequeña cantidad diaria se almacenarían en primer lugar en recipientes de recepción de cárnicos, y posteriormente pasarían por un triturador donde se almacenarán durante no más de un día para pasar por el higienizador de manera previa a su alimentación al mezclador. El transporte desde los diferentes depósitos se realizaría por gravedad y mediante una bomba se alimentará al higienizador, donde se mezclará con agua. La higienización es un tratamiento establecido por el Reglamento de la Comisión Europea 1774/2002, y consiste en calentar el residuo a 70:C durante una hora. Posteriormente mediante otra bomba se suministrará al mezclador.

2.2.4. DIGESTIÓN ANAEROBIA Y GENERACIÓN DE BIOGÁS.

La mezcla de todos los sustratos junto con el agua se someten a un proceso de digestión anaerobia con el objetivo principal de obtener biogás para su posterior aprovechamiento energético.

Las principales etapas que componen el proceso son los siguientes:

Alimentación a digestión.

Digestión Anaerobia.

Separación de fases del digestato.

Producción de biogás.

Alimentación a digestión

La yacija almacenada se introducirá en la tolva de alimentación al mezclador mediante cinta transportadora, mientras que la mezcla de los residuos de matadero triturados e higienizados será bombeada al mezclador de sustratos. Este mezclador, previo a la alimentación a digestión, se diseña con el fin de introducir una mezcla más homogénea al proceso de digestión.

De manera opcional, en caso de utilizar co-sustratos para la digestión debidamente aprobados por sus características y considerados aptos para el tratamiento en la planta, se procedería de la siguiente manera:

Los sustratos líquidos se introducirían en la línea de agua y descargarían al tanque previo a higienización, que dispondría de sensores de alto y bajo nivel, y desde el que se impulsaría mediante una bomba hacia el depósito mezclador de sustratos previo al digestor.

Los sustratos sólidos se almacenarían en la segunda tolva de recepción de sólidos para posteriormente ser introducidos en el mezclador de sustratos mediante su correspondiente tornillo.

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Digestión anaerobia

La digestión se basa en un proceso de almacenamiento y circulación, donde se utiliza un digestor de flujo de pistón, a través del cual circula la mezcla de sustratos de manera continua.

La alimentación al digestor se realiza mediante la yacija almacenada en los silos, así como mediante la mezcla de la trituración de los residuos de matadero junto con el agua recirculada del proceso. En los digestores la materia orgánica fermenta. Una vez alcanza cierto nivel, la mezcla completa (digestato) se vacía por bombeo a un depósito pulmón para garantizar el funcionamiento en continuo del separador de fases posterior.

Una estrategia que permite optimizar la digestión anaerobia es la digestión conjunta (co-digestión) del purín con uno o más sustratos diferentes (los co-sustratos). Estos co-sustratos son:

Sustratos líquidos

Sustratos sólidos

Residuos Cárnicos

Otros sólidos biodegradables.

El proceso de biodigestión conjunta de yacija con co-sustratos se realizará de acuerdo a poder comercializar la energía eléctrica generada según se especifica en el RD 661/2007 para la categoría b), grupo b7), subgrupo b.7.2).

La finalidad del uso de los co-sustratos es optimizar el proceso de digestión para aumentar la capacidad de generación de biogas.

El proceso propuesto en este proyecto es termófilo y de vía seca, lo que conseguiremos garantizando una humedad mínima de la mezcla igual o superior al 60% mediante el uso de sensores de densidad en la alimentación al digestor.

El digestor es un depósito prismático de hormigón armado, y está provisto de cinco mezcladores de eje perpendicular al flujo de la materia, con el fin de mantener el fango en condiciones homogéneas de temperatura, composición y para facilitar la salida del biogás producido. Al tratarse de un proceso termófilo, consideramos la temperatura del digestor en 50 :C.

El aporte de energía calorífica necesario para el proceso de digestión se consigue mediante un sistema de intercambiador de calor externo, en el que el fluido térmico calentado con parte de la energía térmica producida en la cogeneración, transfiere el calor al circuito de fangos de digestión.

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Separación de fases del digestato:

El digestato se conduce por bombeo desde el digestor hacia un depósito pulmón, que dispondrá de un transmisor de bajo nivel.

La concentración del fango se realiza mediante un sistema de decantación centrífuga que se alimentará mediante una bomba de caudal constante, para asegurar el adecuado funcionamiento de la misma.

La parte sólida del digestato se transporta mediante cintas transportadoras a la zona de almacenamiento. La fase líquida clarificada se recircula a la entrada del higienizador para introducirse en el tratamiento biológico, garantizando el 60% de humedad requerido en el proceso, y la parte sobrante se almacena en el depósito de fertilizantes líquidos.

Producción de Biogás

El biogás es un producto que se obtiene a partir de la fermentación de la materia orgánica, y está constituido mayoritariamente por metano (60% aprox.) y dióxido de carbono (37% aprox.).

El biogás extraído de la parte superior de los digestores se transporta mediante tubería de polietileno hacia un sistema de almacenamiento, gasómetro, que mediante un soplante mantiene la presión dentro del mismo para alimentar el sistema de depuración de gases, antes de ser valorizado energéticamente en el sistema de cogeneración.

Antes del gasómetro, existe la posibilidad de enviar el gas a una antorcha para la eliminación del gas excedente, y permitiendo su uso para eliminar la producción completa del sistema en caso de necesidad.

En primer lugar el biogás pasa por un pozo de condensados o deshidratador, y posteriormente se dirige al desulfurador, en el que se reduce el contenido de ácido sulfúrico presente en el biogás.

Tras su depuración, el biogás es conducido a través de una tubería de polietileno hasta los motores de cogeneración, a los que alimenta para su funcionamiento.

2.2.5. COGENERACIÓN

El biogás se convierte en energía eléctrica y térmica dentro de la planta de cogeneración.

La mayor parte se exportará a la red de servicio pública de la compañía eléctrica distribuidora. Esta parte será la energía generada en un motor de 100 kW de potencia. Una parte menor de la energía eléctrica se utilizará para cubrir parte del consumo eléctrico de la planta.

Una parte de la energía térmica obtenida se empleará en el proceso de calentamiento de la mezcla a introducir en el digestor. El calor residual queda disponible en planta para su distribución.

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Producción eléctrica

Para la generación de energía eléctrica se utilizarán dos motores acoplados a sus respectivos alternadores, albergándose ambos en el interior de la sala de motores, preparada para su ubicación.

La sala de motores cuenta con los siguientes equipos:

Motores de biogás.

Armario de control y potencia.

Grupo electro-radiador, será el encargado de refrigerar el motor, la refrigeración contará con un circuito principal y otro secundario.

Silenciador de escape, ubicado en la parte superior de módulo, para la expulsión de los gases de la combustión del biogás en los motores.

Silenciador entrada-salida del aire y electroventiladores, son los equipos cuya misión es activar la circulación del aire en el interior del módulo y su posterior extracción al exterior para la refrigeración y ventilación del contenedor.

Recuperación Térmica

Existirán dos fuentes de calor debida al funcionamiento de los motores:

Circuito interno de los motores: destinado a recuperar el calor contenido en el circuito de agua interno de refrigeración de los motores.

Intercambiador de calor: destinado a aprovechar el calor contenido en los gases de escape para calentar el fluido térmico de la calefacción de los digestores.

El circuito primario del conjunto de intercambiadores de los motores recorrerá diferentes elementos del bloque motor de forma que la potencia total entregada sea la suma de la refrigeración de las camisas, refrigeración aceite y refrigeración intercooler.

La temperatura de salida de agua será de 95:C. Se dispone de aero-refrigeradores para el caso de no aprovechamiento de esta energía térmica asegurando el correcto funcionamiento del sistema de refrigeración de los motores.

Los gases de combustión de los motores se conducirán hasta el intercambiador de calor, de flujo cruzado a contracorriente, con el fin de obtener un mejor aprovechamiento energético.

Los gases de escape entrarán al intercambiador a una temperatura entre 372 y 425 :C. A la salida del intercambiador, los gases de combustión ya a baja temperatura, serán conducidos a la atmósfera.

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2.2.6. DIMENSIONAMIENTO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO

Balance de masas.

Se parte del sustrato principal, yacija de las explotaciones avícolas:

Yacija de las explotaciones Cantidad anual 5.471,20 Toneladas/año Densidad media 270 Kg/m

3

Humedad 35 % Sólidos volátiles 75 % MS Cantidad diaria 165,79 Toneladas/día Caudal nominal diario 61,41 m

3/día

El sustrato secundario o co-sustrato, residuos del matadero que se tiene en proyecto construir:

Residuos de matadero Cantidad anual 857,60 Toneladas/año Densidad media 1000 Kg/m

3

Humedad 80 % Sólidos volátiles 80 % MS Cantidad diaria 25,98 Toneladas/día Caudal nominal diario 25,98 m

3/día

Caudal de entrada de agua, necesaria para poder tener a la entrada del Digestor de un 60%.

Agua de aporte al proceso Cantidad anual 2.990,69 Toneladas/año

Se mezcla totalmente el agua con los residuos de mataderos triturados para entrar en el higienizador.

Combinación de residuo de matadero y agua Cantidad anual 3.848,30 Toneladas/año Densidad media 1000 Kg/m

3

Humedad 95,54 % Sólidos volátiles 80 % MS

Todos los sustratos se mezclan para pasar al digestor, que como se ha comentado anteriormente debe tener al menos una humedad del 60%.

Entrada del digestor Cantidad anual 9.319,50 Toneladas/año Densidad media 386,50 Kg/m

3

Humedad 60 % Sólidos volátiles 75,23 % MS

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Parte de los sólidos volátiles que entran en el digestor se convierten en biogás:

Producción de biogas Producción de Biogás del residuo de entrada al digestor

90,70 m3/T sólido

Cantidad anual de residuo de entrada al digestor

5.471,20 T Yacija/año 857,60 T matadero/año

6.328,80 T solido/año Caudal anual 574.023,12 m

3/año

Densidad media 1,20 Kg/m3

Cantidad anual 688,80 Toneladas/año

El digestato producido, a la salida del digestor se lleva a una centrífuga que separa parte de la fracción sólida, y parte de la líquida se recircula:

Salida del digestor Cantidad anual entrada 9.391,50 Toneladas/año Caudal anual salida biogas 688,80 Toneladas/año Cantidad anual de salida digestato 8.630,67 Toneladas/año Rendimiento húmedo de la centrifuga 80 % Rendimiento sólido de la centrifuga 0 %

Fracción sólida separada del digestato Cantidad anual 4.157,39 Toneladas/año Densidad media 256,36 Kg/m

3

Humedad 26,90 % Fracción líquida separada del digestato

Cantidad anual 4.473,70 Toneladas/año

Balance de energía.

Se parte de la producción de biogás generada:

Producción de biogás 574.023,12 m3/año

1739,46 m

3/d

Porcentaje Metano en Biogás 60 % Producción Metano 1043,68 m

3/d

Poder calorífico 10 kWh/m3 CH4

Energía primaria disponible 3.444.138,73 kWh/año

La capacidad máxima de generación, tanto térmica como eléctrica, será:

Funcionamiento 8.000 h/año Rendimiento térmico 40 % Rendimiento eléctrico 38 % Pérdidas eléctricas 5 % Electricidad anual exportada 1.136.565,78 kWh-e Pérdidas térmicas 5 % Calor anual producido 1.205.448,55 kWh-t

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Puede comprobarse que la suma de rendimiento térmico y eléctrico del motor es del 78%, ya que existen pérdidas por la temperatura de gases de escape del mismo. En cuanto a las pérdidas eléctricas y térmicas, se han tenido en cuenta por la red de distribución.

Parte de la energía eléctrica y parte de la térmica producida, se utilizarán para el funcionamiento de la planta. En el caso de la energía eléctrica, la parte sobrante se vertirá a la red, mientras que en el caso de la térmica, se destinará al uso en las explotaciones de engorde más cercanas, o en caso de aprobación de la ubicación junto a la EDAR, se propone el acuerdo con la misma para cubrir su demanda térmica.

Podemos evaluar la cantidad de calor necesario en el proceso de generación de biogás, y que está focalizada en el calentamiento de la mezcla de los residuos de matadero y del agua para realizar la pasteurización.

En el proceso de higienización, tenemos que garantizar la estancia del residuo durante 1 hora a 70 :C. Para el cálculo del calor necesario, consideramos despreciables las pérdidas a través del depósito, ya que el tiempo de estancia es inferior a 5 horas, y tras él, se procede de nuevo al calentamiento de un nuevo lote de mezcla de residuo de matadero y agua. Para trabajar desde el lado de la seguridad, supondremos la temperatura final de calentamiento en 80 :C para cubrir sin problema las posibles pérdidas.

En este caso, tenemos una corriente de 857 Tn/año de residuos de matadero, que estarán a una temperatura media que consideraremos igual a la temperatura ambiental de la zona. Para estimar dicha temperatura se han empleado datos del observatorio climatológico de Aznalcázar como localidad cercana, del que se desprende un valor medio durante el año 2.012 de 16.8 :C.

Además, del digestor incorporamos una corriente de agua de 2.990,10 Tn/año, a una temperatura del digestor de 50 :C, y considerando pérdidas hasta los 40 :C. Haciendo un balance de energía en la mezcla podemos tener la temperatura de mezcla en el digestor antes del incremento de temperatura.

] ]

] ]

] ]

Se obtiene una temperatura de mezcla de 35.41 :C.

Ahora necesitamos elevar esa temperatura a los 80 :C, para lo que necesitamos:

∑ ] ]

( ) ( )

Debido a lo excedentario del proceso térmico, consideramos que mantenemos el tanque de higienización a esa temperatura durante la fase de vaciado del mismo para su vertido al mezclador. Además, para garantizar la higienización correcta, supondremos una temperatura final de proceso de 80 :C.

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La yacija entra en el mezclador a razón de 5.471,20 Tn/año con jornadas de 24 horas al día y 8.000 horas totales de trabajo al año, lo que supone un flujo horario de 690,80 kg/h (2,56 m3/h). La temperatura de entrada de esta corriente se considera la temperatura media ambiental, 16.8 :C.

Por otra parte, la mezcla de residuos de matadero y agua funcionan en el mismo régimen con un caudal horario de 3.848,30 Tn/año, lo que supone un caudal de 485.90 Kg/h (0.49 m3/h). De cara a garantizar la temperatura del higienizador, se considera una temperatura de corriente de 80 :C.

Empleando las expresiones anteriores, se obtiene temperatura de mezcla que es de 53,95 :C.

Como la temperatura del proceso de digestión es de 50 :C, se están cediendo al digestor un calor equivalente al salto térmico desde la temperatura de mezcla a los 50 :C de la corriente de entrada:

∑ ] ]

( ) ( )

El calor aportado por la corriente al digestor es despreciable, luego habrá que calcular el calor que se cede a través de las paredes del digestor al exterior para obtener la demanda de calor de dicho equipo para garantizar la temperatura constante del proceso.

El digestor está formado por paredes de hormigón armado de 40 cm, con una capa aislante de poliestireno expandido de 10 cm a fin reducir las pérdidas de temperatura de la mezcla. La losa tiene una sección de 60 cm, y la cubierta 25+5, también aislada de la misma manera. Con estos datos calculamos las pérdidas de calor a través de la envolvente.

En envolventes formadas por series de láminas paralelas planas de distintos materiales, el coeficiente de transmisión térmica se puede aproximar por la expresión:

(

)

Donde L es el espesor de la capa, y λ su conductividad térmica, por lo que la expresión anterior se entiende como que la resistencia térmica de la lámina es igual a la suma de las resistencias térmcias de cada una de ellas, más los coeficientes de transmisión superficial de calor en la capa interior y exterior.

Para las paredes del digestor, que son verticales, los coeficientes de transmisión superficial toma el valor:

(

)

Los valores de conductividad térmica para el hormigón y el poliestireno expandido son:

; para hormigón armado normal.

; para poliestireno tipo III de la norma UNE 53.310.

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La conductividad térmica a través de las paredes se obtiene como:

(

)

Dado que la temperatura interior es de 50 :C, la exterior es la media anual de la zona 16.8 :C, y la superficie de cerramiento la podemos obtener como el perímetro del digestor multiplicado por su altura, podemos obtener la fuga de calor a través de las paredes.

( )

( ) ( )

Para la cubierta, el valor de transmisión superficial es:

(

)

La conductividad térmica a través de las paredes se obtiene como:

(

)

El calor que se pierde es:

( )

( )

A través de la solera, la resistencia térmica se obtiene como:

Para soleras sin aislamiento, se tiene que k toma el valor 1.75 W/m:C. L es el perímetro de la solera, y S su área, por lo que se tiene:

En este caso es una sola hoja, por lo que la conductividad térmica será:

( )

El calor que se pierde es:

( )

( )

Por tanto, el flujo de calor perdido es:

Como la planta opera 8000 horas al año, las pérdidas de calor anuales se pueden valorar en:

Como el calor disponible es 1.205.448,55 kWh/año, nos quedaría disponible para venta lo que quedase de restar la necesidad de operación de la planta, teniendo un valor final de:

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Suponemos perdidas de distribución hasta la planta de destino del 10%, por lo que la venta esperada será 817.001,19 kWh/año.

Dimensionamiento de equipos.

Sistema de recepción y almacenamiento del sustrato principal:

Partiendo de la cantidad diaria media nominal de entrada, se han hecho algunas comprobaciones.

GALLINAZA Cantidad a tratar 5.471,20 Toneladas/año

Operación de la planta 330 días

Cantidad diaria 16.579,39 kg/día Densidad media 270 Kg/m

3

Cantidad diaria 61,41 m3/día

Se ha supuesto que los desechos de las granjas se van a recibir de forma escalonada, por tanto se ha tenido en cuenta la producción mínima teórica por ciclo, a partir de la evacuación de una de las naves en explotación. En concreto, se ha tomado como representativa una del Cortijo de Chillas.

Producción menor 44.000,00 kg/puesta

162,96 m

3/puesta

Tiempo de recepción 4,00 días

Caudal recepción 40,74 m3/día

También se ha tenido en cuenta la producción máxima teórica por ciclo, que ocurre en la Nave mayor de Los Torrejones.

Producción mayor 78.400,00 kg/puesta

290,37 m

3/puesta

Tiempo de recepción 4,00 días

Caudal recepción 72,59 m3/día

Viendo que la desviación por encima de la media nominal no es muy grande, se ha optado por tomar el caudal nominal y dimensionar para un tiempo de recepción prudente.

Tiempo almacenamiento diseño 5,00 días

Cantidad diaria nominal 61,41 m3/día

Volumen de diseño 307,03 m3

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Por tanto el volumen teórico a almacenar es de 307 m3 de yacija diaria.

TOLVA ALMACENAJE Nº Compartimentos 2,00 ud

Ancho 5,50 m

Largo 5,00 m

Altura parte prismática 5,00 m

Altura parte trapezoidal 1,00 m

Ancho Salida 0,40 m

Lago Salida 5,00 m

Volumen total 305,06 m3

Tiempo de autonomía 4,97 días

Sistema de recepción, pretratamiento y almacenamiento del co-sustrato. (Residuos de

Matadero).

Para el cálculo de los desperdicios se han tenido en cuenta los siguientes parámetros:

Cantidad de broilers 2.598.820,00 ud/año

Peso medio de venta 2,20 kg/ud

Pérdidas en limpieza de matadero 15,00 %

Cantidad anual residuos 857.610,60 kg/año

Se considera un coeficiente punta de recepción, en este caso se ha dimensionado con el caudal punta.

Cantidad diaria residuos 2.598,82 kg/día

Coeficiente punta 2,00 Cantidad punta 5.197,64 kg/día

Densidad media 1.000 Kg/m3

Volumen diario 2,60 m3/día

Volumen punta 5,20 m3/día

El transporte se tiene previsto realizar en cajas normalizadas, para tal efecto. Además son de fácil limpieza sobre la tolva de la trituradora.

Ancho caja 1,00 m

Largo Caja 1,20 m

Alto Caja 1,00 m

Volumen 1,20 m3

Llenado 75,00 %

Cajas diarias 5,78 Cajas/día

Como el higienizador no es continuo, se van a realizar cinco ciclos diarios. En cualquier caso, se pretende poder triturar el residuo conforme va llegando a la planta, por lo que se

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dimensionará el almacenamiento intermedio de residuos de matadero triturado para un día completo de trabajo.

Volumen a almacenar 2,60 m3

2600 l

Para el almacenamiento bajo el triturador se ha optado por un depósito de poliéster a medida, apto para productos químicos, con forma prismática y con las siguientes medidas.

Altura 0,90 m

Ancho 1,40 m

Largo 2,06 m

Almacenamiento de agua e Higienizador:

El agua necesaria para el proceso, dado que se trabaja en 5 ciclos diarios de 5 horas:

Cantidad anual 2.990,1 Toneladas/año

Operación 330 días

Caudal 9,06 m3/día

Tiempo de almacenamiento 5,00 h

Coeficiente punta 2,00 Volumen a almacenar 3,78 m3

3776,13 l

Para su almacenamiento se plantea un depósito cilíndrico vertical con fondo curvo y soporte, aislado térmicamente para garantizar el mantenimiento de la temperatura del agua a la salida del digestor durante el mayor tiempo posible. Además, se prevé que incluya intercambiador de calor para permitir mantener los 50 :C de temperatura. Para evitar estratificación se mantiene sistema de bombeo y recirculación para mantener la uniformidad térmica.

Diámetro 1,50 m

Altura teórica 2,14 m

Altura de diseño 3,20 m

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Para el higienizador, se ha planteado un depósito, con funcionamiento tipo Batch, cilíndrico vertical, con una camisa exterior calefactada y aislada para la realización de la pasteurización. Asimismo, se proyecta un agitador interior para mantener la homogeneización térmica de la mezcla.

Caudal residuos 2,60 m3/día

Humedad 80 %

Ciclos de funcionamiento 5,00 ciclos/día

Caudal por ciclo 0,52 m3/ciclo

Residuo sólido 0,10 m3/ciclo

Agua en residuo 0,42 m3/ciclo

Caudal de agua 9,06 m3/día

1,81 m3/ciclo

Volumen total 2,33 m3/ciclo

Agua Total 2,23 m3/ciclo

En el higienizador lo que entra mayoritariamente es agua. Interesa realizarlo de esta forma porque al mezclarlo con la yacija se consigue la temperatura de entrada necesaria para estar en el rango termófilo.

Digestor:

Para el dimensionamiento del digestor se ha tomado un Tiempo de Residencia Hidráulica (TRH) de 23 días.

Yacija diaria 61,41 m3/día

Restos de matadero diario 2,60 m3/día

Agua de proceso diaria 9,06 m3/día

Caudal 73,07 m3/día

Tiempo de estancia 23,00 días

Volumen necesario 1680,53 m3

El tipo de digestor por el que se ha optado, es uno de flujo de pistón, con forma prismática, de hormigón armado, construido “in-situ” y las dimensiones que se especifican.

Ancho 7,50 m

Alto 8,00 m

Longitud teórica 29,23 m

Longitud tomada 30,00 m

Volumen real 1.800 m3

Ocupación del digestor por la mezcla 93 %

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Está provisto de 6 agitadores interiores independientes, accionados por motores eléctricos.

A la salida del digestor, alimentado por una bomba de diafragma, hay un depósito pulmón, para suministrar un caudal constante al separador de fases líquido-sólido.

Cantidad anual de salida digestato 8.630,67 Toneladas/año

Densidad de la salida del digestato 417,15 Kg/m3

Caudal anual de salida 20.689,61 m3/año

Caudal 62.70 m3/día

Se ha dispuesto un depósito de poliéster, cilíndrico horizontal, donde se tiene prevista la recirculación del material para prevenir la decantación de los sólidos dentro del líquido.

Diámetro 3,00 m

Altura 4,00 m

Altura útil 3,50 m

Volumen 24,74 m3

Tiempo de autonomía 0,39 días

Una vez separadas las fases, una parte se recircula y el excedente se almacena en una balsa de fertilizante.

Fracción líquida separada del digestato Cantidad anual 4.473,70 Toneladas/año Densidad 1.000 Kg/m

3

Caudal 13.56 m3/día

Caudal necesario para higienización 9.06 m3/día

Exceso de agua en proceso 4.5 m3/día

Tiempo de almacenamiento 30 días Volumen a almacenar 134,90 m

3

Se prevé una balsa cilíndrica de hormigón, impermeabilizada, con las dimensiones que se especifican.

Diámetro 10 m

Altura 1,72 m

Altura de diseño 2.5 m

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Además, en el digestor se genera biogás que se almacena en un gasómetro de doble membrana de forma esférica, con las dimensiones que se indican:

Caudal anual 574.023,12 m3/año

Operación 330 días/año

Volumen Biogás 1739,46 m3/día

72,48 m3/h

Almacenamiento 4 horas

Volumen a almacenar 289.92 m3

Diámetro de base 10,5 m

Altura 5,8 m

Volumen total 300 m3

El gasómetro tiene un almacenamiento para cuatro horas de funcionamiento de la planta.

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2.3. Emplazamiento y justificación de la solución adoptada.

2.3.1. INTRODUCCIÓN

El objeto del presente anejo es analizar y justificar la elección del emplazamiento de la Planta de Tratamiento de la yacija proveniente de las explotaciones avícolas del municipio de Villamanrique de la Condesa.

La evaluación de las diferentes alternativas planteadas se ha realizado en base a los siguientes criterios:

Densidad ganadera.

Distancias a explotaciones avícolas.

Afección ambiental.

Distancias de acometidas, eléctrica y agua potable.

Accesibilidad.

Inundabilidad de la parcela.

Disponibilidad de terrenos.

Régimen de vientos en la zona.

2.3.2. JUSTIFICACIÓN DE LA SOLUCIÓN PROPUESTA

Habiéndose estudiado todas las circunstancias que concurren en el estudio, se considera que la alternativa más adecuada para la implantación de la Planta de tratamiento de residuos de matadero es el recinto 1 de la parcela 35 del polígono 20 de Villamanrique de la Condesa.

Se manifiesta muy buena disposición por parte del Ayuntamiento y de los ganaderos para la construcción de la Planta. Además, los datos obtenidos en el censo ganadero elaborado para el proyecto con los datos tomados del SIMA, justifican la necesidad del tratamiento de deyecciones ganaderas en la zona propuesta.

La parcela propuesta para la ubicación de la Planta es colindante con la Estación Depuradora de Aguas Residuales y está muy bien comunicada, situada en la zona sur del término de Villamanrique.

La zona propuesta no presenta problemas de inundabilidad.

Se constata que la parcela es de propiedad municipal, tal como se refleja en la certificación catastral, y en carta justificativa de la propiedad municipal de la parcela 35 del polígono 20, emitida por el Ayuntamiento de Villamanrique.

Tras el estudio de las explotaciones existentes en áreas de circunferencias trazadas con origen en la parcela propuesta para la ubicación de la planta, se obtiene el siguiente resultado (se adjunta plano de detalle):

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Se analizan las distancias de las parcelas:

• Municipio: aprox. 800 m. • Línea eléctrica: en la linde de la parcela. Considerados 50 m. • Agua Potable: en la linde de la parcela. Considerados 50 m. • Granjas: se debe respetar una distancia mín. de 500 m. Se constata que la explotación

más cercana está unos 950 m. por lo que se cumple la normativa. • Dirección de los vientos dominantes, favorable.

La parcela seleccionada respeta las distancias mínimas exigidas por la normativa andaluza de fecha 30 de Julio de 2012 en lo que respecta a núcleos urbanos, ya que es inferior a los 1000 m. Cabe destacar que se proponen mejoras en la instalación a fin de reducir los riesgos propios del tipo de subproducto animal tratado, como puede ser el control de emisiones a través de biofiltros naturales, descarga de materia prima a través de sistemas de doble compuerta con sistema de extracción controlada, y sistemas de control de la extracciones en las primeras fases de compostaje de la fracción sólida. Además, se ha considerado la ubicación de la planta a y los vientos predominantes, llegando a la conclusión de que el municipio no se encuentra en la zona de influencia de la misma.

Las distancias a explotaciones y municipio se pueden observar en planos anexos.

En cualquier caso, y como se ha mencionado anteriormente, de las parcelas propuestas por el ayuntamiento para la ubicación del presente proyecto, esta es la más favorable desde el punto de vista de las distancias a núcleos de población. Sería posible analizar la ubicación de la planta en el entorno de alguna granja a fin de garantizar el aprovechamiento térmico de la instalación al mismo tiempo que el eléctrico, y es por ello por lo que se desarrolla el presente proyecto a expensas de determinar la ubicación más favorable en fases posteriores.

Las parcelas cercanas son de secano improductivo que pueden aprovecharse para dar salida a la fase líquida.

2.3.3. HACIA LA AUTOSUFICIENCIA ALIMENTARIA DEL SECTOR

Actualmente, el sector cuenta en el municipio con una demanda y producción de pollos garantizada, y requiere de participación exterior en diferentes ámbitos para poder garantizar el control sobre el producto. Las fases que podríamos detallar para cerrar este concepto de autosuficiencia sectorial serían:

1- Suministro y cría de pollitos para abastecer la demanda de las granjas.

2- Suministro de piensos y materia prima para las camas de los animales.

3- Granjas de engorde de los animales.

4- Matadero.

5- Tratamiento de residuos de las fases de cría y engorde de animales.

6- Tratamiento de residuos de matadero.

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Son puntos clave de este esquema el matadero y la fase de tratamiento de residuos, ya que suponen evitar problemas medioambientales que pueden limitar el funcionamiento del sector por excesos en la generación de residuos o concentración de nitrógeno, y por otra parte, la creación de un matadero que permita un control sobre los canales de distribución del producto. Actualmente, y como se ha considerado en el proyecto, la agrupación de criadores está implicada en el proyecto de construcción del matadero, y es la gestión y tratamiento de residuos la pieza clave que cerraría el círculo alimentario que engloba el sector.

Si al mismo tiempo que se realiza la gestión de estiércoles conseguimos producir una parte de la energía consumida por el sector, tanto térmica como eléctrica, estamos abogando por el concepto de sostenibilidad que persigue el proyecto de “Pueblos Verdes” donde se engloba esta iniciativa.

2.3.4. PLANOS

En los siguientes gráficos se describe la posición de las explotaciones avícolas y las distancias a

las que se encuentran unas de las otras. También la distancia a las que se encuentran de la

localidad de Villamanrique de la Condesa.

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2.3.4. DATOS.

A continuación se adjuntan los cuadros y gráficos donde se detallan los datos anteriormente expuestos:

Densidad Ganadera (Unidades de Ganado Mayor)

El índice de densidad ganadera proporciona el número de unidades de ganado mayor (UGM) por hectárea de Superficie Agrícola Utilizada (SAU).

La unidad de ganado es una unidad de referencia que facilita la agregación de ganado de diferentes especies y edades. Y se detalló en las definiciones.

Las especies de ganado que se tienen en cuenta en la construcción de este indicador son: equinos, bovinos, ovinos, caprinos, cerdos, aves y conejas madres.

2003 2005 2007

ANDALUCÍA 0,31 0,32 0,39

España 0,56 0,58 0,57

UE-27 0,82 0,79 0,78

UE-25 0,85 0,83 0,82

UE-15 0,89 0,88 0,88

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2003 2005 2007

España 0,56 0,58 0,57

Bélgica 2,84 2,80 2,75

Bulgaria 0,56 0,49 0,40

Rep. Checa 0,63 0,58 0,58

Dinamarca 1,71 1,69 1,72

Alemania 1,10 1,07 1,06

Estonia 0,41 0,38 0,35

Irlanda 1,47 1,47 1,42

Grecia 0,66 0,62 0,64

Francia 0,84 0,82 0,82

Italia 0,76 0,75 0,77

Chipre 1,64 1,61 1,68

Letonia 0,31 0,27 0,28

Lituania 0,47 0,46 0,39

Luxemburgo 1,24 1,22 1,22

Hungría 0,61 0,58 0,56

Malta 4,53 4,50 4,80

Países Bajos 3,07 3,26 3,35

Austria 0,77 0,75 0,77

Polonia 0,77 0,72 0,72

Portugal 0,63 0,56 0,58

Rumanía 0,52 0,47 0,43

Eslvenia 1,20 1,08 1,13

Eslovaquia 0,45 0,42 0,38

Finlandia 0,53 0,51 0,50

Suecia 0,59 0,57 0,57

Reino Unido 0,90 0,90 0,86

Noruega 1,21 1,21 1,22

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Plano de explotaciones ganaderas en entorno de parcela

Reflejado en planos anexos.

Planos de distancias a parcelas

Reflejado en planos anexos.

Plano de distancia a población

Reflejado en planos anexos.

Vientos

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2.4. Dimensionamiento funcional de la planta.

2.4.1. INTRODUCCIÓN Y OBJETO

El objeto de este apartado es definir las características geométricas y funcionales de los diferentes depósitos y establecer los datos básicos de los equipos que conforman las instalaciones de los diferentes procesos.

Las potencias eléctricas obtenidas en este epígrafe son fruto de consideraciones teóricas que, en función de las necesidades planteadas, determinan los valores mínimos necesarios.

Evidentemente, las potencias reales serán las que aparezcan en las especificaciones técnicas y presupuestos, que reflejarán los valores aportados por los diferentes fabricantes de equipos una vez estudiados cual, de su gama de fabricación, se adapta mejor a dichas necesidades.

2.4.2. METODOLOGÍA

Se han estudiado las instalaciones para generación de biogás existentes. Se ha constatado la existencia de algunas industrias en la que se suministraba yacija de aves de engorde, pero como co-sustrato de un sustrato mayoritario. En este caso, se ha optado por un sistema adaptado al sustrato mayoritario y que se asemeja a los utilizados para el tratamiento de FORSU. Los requisitos que se han usado son unos mínimos que, en ningún momento, impedirán adoptar parámetros de funcionamiento más estrictos cuando el estado del arte así lo aconseje, en base a las experiencias obtenidas en otras instalaciones de similares características.

Desde el punto de vista hidráulico conviene aclarar que la nomenclatura utilizada es la siguiente:

Caudal medio diario: Caudal medio diario de purín a tratar

Caudal punta o máximo diario: Caudal máximo diario de purín a tratar

Caudal mínimo diario: Caudal mínimo de purín a tratar.

2.4.3. DATOS GENERALES DE PARTIDA

Para caracterizar la gallinaza, consideraremos los resultados analíticos de muestras detallados anteriormente y extraídos de ensayos publicados de planta de purines.

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2.4.4. CÁLCULOS

La mayor parte de los tanques o depósitos que componen las instalaciones se dimensionan de acuerdo con la Carga Hidráulica (CH) y el Tiempo de Retención Hidráulico (TRH) que se obtienen a partir de las siguientes fórmulas:

CH = Caudal/Superficie

TRH = Volumen/Caudal

En la totalidad de los cálculos se han tenido en cuenta los caudales medios y los máximos que son procesados en cada instalación.

Las bombas de desplazamiento se calculan en función de las velocidades circulantes tanto en los propios conductos como en el equipo. Se eludirán velocidades bajas (por debajo de 0,3 m/sg) para evitar la sedimentación de los elementos en suspensión que obstruirían los conductos y producirían desgaste en los equipos (reduciendo su vida útil), así como velocidades elevadas (por encima de 2 m/sg) que pueden arrastrar, por exceso de presión, los residuos sólidos y producir roturas en las conducciones.

2.4.5. RESUMEN DE CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS FUNCIONALES

Se exponen a continuación, y a modo de resumen, las instalaciones más significativas de los diferentes procesos, remitiendo al Anexo de cálculos para un mayor conocimiento de los parámetros elegidos y de los equipos seleccionados.

Depósitos de digestión anaerobia. Digestor.

El depósito del proceso de digestión anaerobia se ejecutarán “in situ”, y será de hormigón armado de resistencia C35/45 (HA-35), resistente a filtraciones de agua en ambiente expuesto químicamente (clase de exposición XC4, XF3, XA2 (IIa+Qb -SR). El forjado será una losa de hormigón de las mismas características. La solera tendrá una pendiente del 4%.

El hormigón contará con recubrimiento protector a base de pintura con base epoxi en zona en contacto con el gas.

Contarán con aislamiento térmico necesario para producir unas pérdidas de temperatura a la entrada que provoque que la mezcla se mantenga a unos 45 ºC. Es decir, para la solera será un aislamiento de 100 mm de poliestireno extraído XPS y aislamiento térmico de muros 100 mm de poliestireno expandido PS100 con Lámina de PVC 2m.

La energía calorífica se aportará por medio de un intercambiador de calor externo, en el que el fluido térmico calentado con parte de la energía térmica producida en la cogeneración, transfiere el calor al circuito de aguas de entrada a la digestión.

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Las dimensiones del mismo se encuentran reflejadas en el plano de Planta General de la Planta.

Volúmen (m3) Anchura x Longitud (m) Altura (m)

Digestor 1800 7,5 x 30 8

Gasómetro

Se dispone de un gasómetro de doble membrana, que está compuesto por una membrana exterior encargada de darle forma, así como por una membrana interior y una membrana de fondo que constituyen la zona efectiva de acumulación de gas. Un soplante de aire de apoyo en funcionamiento continuo que transporta aire a los espacios vacíos manteniendo la presión constante sin depender así de la entrada y de la toma de gas. La presión en los espacios vacíos cumple con la función de mantener la forma de la membrana exterior. Gracias a ello el gasómetro puede resistir todas las cargas externas.

Al mismo tiempo esta presión ejerce un efecto sobre la membrana interior teniendo como resultado el suministro de gas a la red de distribución. La entrada y salida de gas están ubicadas en el cimiento de hormigón preparado en la obra. Las tres membranas están sujetas a la losa de cimentación mediante un anillo de anclaje.

La válvula de seguridad protege al gasómetro de la sobrepresión de gas. Con objeto de mantener una presión uniforme en el elastómetro se monta una válvula reguladora de presión del flujo de aire. Además, para medir el nivel del depósito se utilizan sistemas de medición por ultrasonido y por longitud.

Zona de control y servicios auxiliares

El edificio de control y servicios auxiliares ocupa una superficie en planta de 84 m2 y dimensiones aproximadas 14,00 m x 6,00 m.

La estructura del edificio, de una sola planta, se concibe de pilares y vigas de hormigón fabricado “in situ”, con cerramiento de fachadas de fábrica de ladrillo cerámico perforado, cara vista, de ½ pie de espesor, cámara de aire con aislamiento térmico de poliestireno proyectado, y trasdosado de ladrillo hueco doble. Las divisiones interiores se realizarán con tabicón de ladrillo cerámico hueco doble, a revestir mediante enfoscado maestreado de mortero y/o enlucido guarnecido de yeso.

La cubierta será inclinada con formación de pendientes mediante tabiques palomeros de ladrillo hueco doble, tablero de rasillón cerámico, capa de mortero de cemento de 2 cm. de espesor y terminación con teja cerámica mixta. La altura libre en el alero será de 3,20 m.

El edificio albergará las siguientes dependencias:

Despacho.

Sala de Control.

Sala eléctrica.

Laboratorio.

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Zona de almacenamiento de fracción sólida (digestato)

La nave principal ocupa una superficie en planta de 720 m2 y dimensiones aproximadas 30 m x 24 m.

La estructura del edificio, de una sola planta, será realizada por perfiles metálicos de acero. Los pilares serán formados por elementos de sección HEB200 de 9,5 metros de altura. Los pórticos principales se cubrirán con cerchas metálicas de celosía Tipo Warren a dos aguas formada por secciones IPE.

Se disponen 6 pórticos paralelos a una distancia de 6 metros.

Las correas serán vigas de sección IPE

La cubierta será de placas de panel sandwich, y el cerramiento exterior de la misma mediante paneles de hormigón armado de 14 cm de espesor.

La altura libre en el alero será de 9 metros y 10 metros en cumbrera.

En la nave se distribuyen las diferentes áreas de proceso y almacenamiento de la siguiente manera:

Área de descarga de yacija: 102 m2.

Zona de almacenamiento de yacija: 100 m2.

Edificio de recepción y almacenamiento de residuos cárnicos: 48 m2.

Zona de tratamiento: 87 m2.

Área de separación de fases del digestato: 158 m2.

Almacén de fracción sólida: 225 m2.

En la zona de almacenamiento se ejecutará un muro perimetral de hormigón “in situ” de 2,40 m de altura que sirva como espacios de retención del material y facilitar la carga del mismo con medios mecánicos. La fachada lateral servirá de acceso a la nave por lo que no llevará ningún tipo de cerramiento. Se realizarán unos muros para la diferenciación de las distintas trincheras de volteo.

La solera de la nave será de 15 cm de espesor de hormigón HA-25, armado con mallazo de acero 30x30x6 y acabado superficial fratasado.

Las superficies se reflejan en los planos de la instalación correspondientes.

Zona de recepción y tratamiento de cárnicos

Un apartado especial tiene el edificio de recepción y tratamiento de cárnicos ocupa una superficie en planta de 48 m2 y dimensiones aproximadas 8 m x 6 m, con una altura total de 9 metros.

La estructura del edificio estará dentro de la nave principal, de dos plantas, se concibe de hormigón fabricado “in situ”, con cerramiento de fachadas y sin divisiones interiores. Todos los muros se realizarán mediante fábrica de ladrillo cerámico, cara vista para fachadas y a revestir en interiores.

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La diferenciación entre plantas se realizara con vigas metálicas sobre las que se colocará un tramex metálico.

La solera de la nave será de 15 cm de espesor de hormigón HA-25, armado con mallazo de acero 30x30x6 y acabado superficial fratasado.

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2.5. Cálculos hidráulicos.

2.5.1. INTRODUCCIÓN

El objeto de este epígrafe es dimensionar y comprobar el diseño hidráulico de la Planta de Tratamiento.

Para ello se parte de los caudales definidos en el apartado anterior de dimensionamiento funcional, se diseña una instalación, se calculan las pérdidas de carga hidráulica que se van a registrar a lo largo de los diferentes procesos que componen la instalación de tratamiento y se comprueba la misma.

Los objetivos a conseguir son, básicamente, los siguientes:

Establecer la cota de explanación más adecuada en función del diseño hidráulico del sistema, de las características geotécnicas del terreno y la tipología de las diferentes infraestructuras.

Definir el desnivel manométrico que debe de disponerse en el/los bombeos de las aguas residuales.

Garantizar, hidráulicamente, el correcto funcionamiento de la instalación.

Garantizar, hidráulicamente, que las ampliaciones futuras puedan llevarse a cabo sin alteraciones significativas.

2.5.2. METODOLOGÍA

En las planta de tratamiento los líquidos son transportados, entre los diferentes procesos, mediante tuberías en los que las velocidades se limitan por debajo de 1 m/s para evitar fuertes pérdidas.

Por norma general, y para garantir los Tiempos de Retención Hidráulicos (T.R.H.), en la mayoría de los procesos la salida de mismo se produce por vertedero al que se le dota de un margen de seguridad (5-10 cm) para aireaciones y evitar inundaciones del mismo.

En el resto de elementos singulares (compuertas, rejas, cambio de dirección, etc...) las pérdidas locales se calculan mediante la aplicación de un coeficiente k.

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Pérdidas en tuberías

Para la pérdida en tuberías a presión se utiliza la fórmula de Prandtl-Colebrook:

dónde:

H: Pérdida hidráulica expresada en m.

v: Velocidad expresada en m/sg.

λ: Coeficiente de pérdida de carga.

D: Diámetro de la Tubería expresado en m.

L: Longitud de la tubería de cálculo.

El coeficiente λ se calcula según la fórmula:

(

⁄)

dónde:

Ks: Coeficiente de rugosidad expresado en m.

Ks (mm) Agua limpia 0,1-0,5 Agua residuales o incrustantes 0,5-2

Re: Número de Reynolds expresado en m.

ν: Viscosidad cinemática expresada en m2/sg.

T :C 5 10 15 20 30 40

* 10 6 1.52 1.31 1.14 1.006 0.80 0.066

En este caso, para los cálculos, se han usado los siguientes valores para los materiales habituales:

Plásticos: .................... λ= 0,018.

Hormigón: ................... λ= 0,05.

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Pérdidas de elementos singulares

Las pérdidas en elementos singulares se establecen mediante la fórmula general:

dónde:

v: Velocidad expresada en m/sg.

k: Coeficiente de pérdida de carga.

K Compuerta 1.05 Hueco 1.1 Entrada en depósito 1.25 Cambio de sentido 1.3 Entrada en tubería 0.5 Puesta en velocidad tubería 1.0 Codo 90 º 0.4 Codo 45 º 0.2

2.5.3. CONCLUSIONES

En función de los cálculos anteriormente descritos, los puntos singulares de la línea piezométrica se resumen a continuación:

Resumen COTA Cota inicial (suelo acceso camión arqueta entrada) 31,50 msnm Cota salida arqueta entrada 31,00 msnm Cota vertido Tanque Recepción 32,00 msnm Cota vertedero Dec 1º 38,50 msnm Cota máxima vertedero arqueta de salida 36,00 msnm Cota máxima entrada a balsa 32,75 msnm Cota diseño entrada a balsa 30,25 msnm

De tal forma que la pérdida total en la Línea de Agua es de 3,75 metros.

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2.6. Cálculos eléctricos.

2.6.1. GENERALIDADES.

Los objetivos de las instalaciones de electricidad es dar servicio eléctrico a todos los elementos de la instalación, los principales elementos son:

1. Alimentación protección y maniobra de motores.

2. Alimentación protección y maniobra de válvulas.

3. Conexión con transmisores y sensores de la planta.

4. Servicio de cuadros de control y distribución.

5. Seguridad y enclavamientos eléctricos.

6. Servicio eléctricos auxiliares:

a. Alimentación y maniobra de la iluminación exterior.

b. Alimentación y maniobra de la iluminación en oficinas.

c. Tomas de corriente en planta.

d. Tomas de corriente en oficinas.

e. Otros servicios.

2.6.2. SALA DE CONTROL Y CCM.

En una de las salas del edificio de oficinas existirá una sala habilitada y climatizada donde se ubiquen los todos los cuadros de control y distribución eléctrica de la planta. En esta misma sala se ubicará el sistema de supervisión y operación de la planta.

En la sala de control y CCM se ubicarán los siguientes cuadros:

1. Cuadro de acometida y protección general de la planta.

2. Cuadro de protección del generador de la planta.

3. Cuadro de control, protección y maniobra de la zona 1 de recepción de materia.

4. Cuadro de control, protección y maniobra de la zona 2 de aditivos y dosificaciones.

5. Cuadro de control, protección y maniobra de la zona 3 de digestión y proceso.

6. Cuadro de control, protección y maniobra de la zona 4 de biogás.

7. Cuadro de control, protección y maniobra de los servicios auxiliares de la planta.

Adicionalmente se consideran cuatro cuadros de interconexión en planta de señales digitales y analógicas entre la planta y los cuadros de la sala de control.

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2.6.3. MOTORES Y MÁQUINAS.

Cada motor o elemento motorizado dispondrá de la siguiente pulsantería en su cuadro del CCM:

Selector de tres posiciones con la indicación (LOCAL-0-REMOTO).

Piloto verde de indicación de elemento arrancado.

Piloto rojo de indicación de elemento con avería de protecciones.

Con el selector en la posición “LOCAL” el elemento motorizado se pondrá en funcionamiento forzado de forma eléctrica. En la posición “0” el elemento estará forzado de forma eléctrica en paro. En posición “REMOTO” el elemento funcionará en función de las órdenes del sistema de control.

Todos los motores dispondrán de interruptor seccionador enclavable y candable con indicación en el sistema de control a pie de motor para operaciones de mantenimiento o de fuera de servicio. El interruptor seccionable se encontrará dentro de una caja con grado de protección IP67 al lado del motor.

El rearme del funcionamiento remoto se hará siempre desde el sistema de supervisión.

Todos los motores tendrán las siguientes entradas y salidas en el sistema de control:

Señal de estado de la protección del motor.

Señal de estado de marcha/paro.

Señal de estado del seccionador de campo.

Señal de estado del selector “Local-0-Remoto”

Orden de marcha/paro del motor.

Se ha considerado el listado de motores con los siguientes datos de partida:

Page 128: PFM_Francisco Serrano Montero.pdf

Página | 119

N Zona El. NOMBRE Clase Zona Arranque Pot

(Kw) Aliment

ación I

(A) Long cable

(m)

Conexión control

M 1 0 CARGADOR RESIDUOS

Motor Triturador A.directo 2,2 3x2,5+2,5mm2

5A 60 IO ELECTRICA

E 1 1 TRITURADOR Motor Triturador A.directo 5,5 3x2,5+2,5mm2

11A

60 IO ELECTRICA

M 1 2 BOMBA DE SALIDA Bomba Triturador A.directo 3,8 3x2,5+2,5mm2

16A

60 IO ELECTRICA

A 2 0 AGITADOR Agitad

or Higienizador A.directo 1,0

3x2,5+2,5mm2

2A 55 IO ELECTRICA

M 2 1 BOMBA DE SALIDA Bomba Higienizador A.directo 0,55 3x2,5+2,5mm2

1,6A

55 IO ELECTRICA

B 2 2 BOMBA

CALENTAMIENTO SEC. 1 GEMELA

Bomba Higienizador A.directo 0,55 3x2,5+2,5mm2

1,6A

50 IO ELECTRICA

B 2 3 BOMBA

CALENTAMIENTO SEC. 2 GEMELA

Bomba Higienizador A.directo 0,55 3x2,5+2,5mm2

1,6A

50 IO ELECTRICA

B 2 4 BOMBA DE AGUA

1 Bomba Higienizador A.directo 1,0

3x2,5+2,5mm2

2A 50 IO ELECTRICA

B 2 5 BOMBA DE AGUA

2 Bomba Higienizador A.directo 1,0

3x2,5+2,5mm2

2A 50 IO ELECTRICA

A 3 0 MEZCLADOR Motor Mezclador sustratos

A.directo 4,0 3x2,5+2,5mm2

16A

55 IO ELECTRICA

M 3 2 TORNILLO SALIDA

1 Motor

Mezclador sustratos

A.directo 1,5 3x2,5+2,5mm2

6,8A

55 IO ELECTRICA

M 4 0 CINTA CARGADOR

DE SÓLIDOS Motor

Cargador de sólidos

A.directo 2,2 3x2,5+2,5mm2

5A 40 IO ELECTRICA

M 4 1 MOTOR

POSICIONADOR Motor

Cargador de sólidos

A.directo 0,55 3x2,5+2,5mm2

1,6A

50 IO ELECTRICA

M 4 2 TORNILLO SALIDA Motor Cargador de

sólidos Variador 1,5

3x2,5+2,5mm2

3,6A

50 PROFIBUS-DP

M 4 3 TORNILLO SALIDA Motor Cargador de

sólidos Variador 1,5

3x2,5+2,5mm2

6,8A

50 PROFIBUS-DP

M 4 4 CINTA SALIDA HORIZONTAL

Motor Cargador de

sólidos A.directo 0,55

3x2,5+2,5mm2

1,6A

55 IO ELECTRICA

M 4 5 CINTA SALIDA

VERTICAL Motor

Cargador de sólidos

A.directo 2,2 3x2,5+2,5mm2

5A 55 IO ELECTRICA

B 6 0 BOMBA CARGA

TANQUE Bomba Tanque sosa A.directo 1,5

3x2,5+2,5mm2

3,6A

40 IO ELECTRICA

B 6 1

BOMBA DOSIFICACIÓN

SOSA 1 - DIGESTOR

Bomba Tanque sosa A.directo 0,55 3x2,5+2,5mm2

1,6A

40 IO ELECTRICA

B 6 2

BOMBA DOSIFICACIÓN

SOSA 2 - DIGESTOR

Bomba Tanque sosa A.directo 0,55 3x2,5+2,5mm2

1,6A

40 IO ELECTRICA

B 6 3 BOMBA

DOSIFICACIÓN SOSA 3- DIGESTOR

Bomba Tanque sosa A.directo 0,55 3x2,5+2,5mm2

1,6A

40 IO ELECTRICA

B 6 4 BOMBA

DOSIFICACIÓN SOSA 4- DIGESTOR

Bomba Tanque sosa A.directo 0,55 3x2,5+2,5mm2

1,6A

40 IO ELECTRICA

B 6 5

BOMBA DOSIFICACIÓN

SOSA 5- DIGESTOR

Bomba Tanque sosa A.directo 0,55 3x2,5+2,5mm2

1,6A

40 IO ELECTRICA

B 7 0 BOMBA CARGA Bomba Tanque ácido A.directo 1,5 3x2,5+2 3,6 40 IO ELECTRICA

Page 129: PFM_Francisco Serrano Montero.pdf

Página | 120

TANQUE ,5mm2 A

B 7 1

BOMBA DOSIFICACIÓN

ÁCIDO 1- DIGESTOR

Bomba Tanque ácido A.directo 0,55 3x2,5+2,5mm2

1,6A

40 IO ELECTRICA

B 7 2

BOMBA DOSIFICACIÓN

ÁCIDO 2- DIGESTOR

Bomba Tanque ácido A.directo 0,55 3x2,5+2,5mm2

1,6A

40 IO ELECTRICA

B 7 3

BOMBA DOSIFICACIÓN

ÁCIDO 3- DIGESTOR

Bomba Tanque ácido A.directo 0,55 3x2,5+2,5mm2

1,6A

40 IO ELECTRICA

B 7 4

BOMBA DOSIFICACIÓN

ÁCIDO 4- DIGESTOR

Bomba Tanque ácido A.directo 0,55 3x2,5+2,5mm2

1,6A

40 IO ELECTRICA

B 7 5

BOMBA DOSIFICACIÓN

ÁCIDO 5- DIGESTOR

Bomba Tanque ácido A.directo 0,55 3x2,5+2,5mm2

1,6A

40 IO ELECTRICA

M 8 0 AGITADOR 1 Motor Digestor A.directo 1,0 3x2,5+2,5mm2

2A 16 IO ELECTRICA

M 8 0 AGITADOR 2 Motor Digestor A.directo 1,0 3x2,5+2,5mm2

2A 20 IO ELECTRICA

M 8 0 AGITADOR 3 Motor Digestor A.directo 1,0 3x2,5+2,5mm2

2A 24 IO ELECTRICA

M 8 0 AGITADOR 4 Motor Digestor A.directo 1,0 3x2,5+2,5mm2

2A 28 IO ELECTRICA

M 8 0 AGITADOR 5 Motor Digestor A.directo 1,0 3x2,5+2,5mm2

2A 32 IO ELECTRICA

B 2 4 BOMBA DE AGUA

1 Bomba Digestor A.directo 1,0

3x2,5+2,5mm2

2A 18 IO ELECTRICA

B 2 5 BOMBA DE AGUA

2 Bomba Digestor A.directo 1,0

3x2,5+2,5mm2

2A 18 IO ELECTRICA

M 9 0 TORNILLO A CENTRÍFUGA

Motor Pulmón A.directo 3,0 3x2,5+2,5mm2

6,4A

33 IO ELECTRICA

M 10 1 ENTRADA A

CENTRÍFUGA Bomba Centríguga A.directo 0,55

3x2,5+2,5mm2

2A 33 IO ELECTRICA

M 10 2 CENTRÍFUGA Motor Centríguga Variador 11,0 3x4+4m

m2 22A

33 PROFIBUS-DP

B 10 3 BOMBA A BALSA Bomba Centríguga A.directo 0,55 3x2,5+2,5mm2

1,6A

33 IO ELECTRICA

M 10 4 CINTA DE SALIDA

A ALMACÉN Motor Centríguga A.directo 2,2

3x2,5+2,5mm2

5A 42 IO ELECTRICA

M 10 5 CINTA DE SALIDA

A ALMACÉN Motor Centríguga A.directo 0,55

3x2,5+2,5mm2

1,6A

42 IO ELECTRICA

M 10 6 MOTOR

POSICIONADOR Motor Centríguga A.directo 0,55

3x2,5+2,5mm2

1,6A

42 IO ELECTRICA

B 14 0 SOPLANTE Soplant

e Estabilizador presión gas

Variador 0,55 3x2,5+2,5mm2

1,6A

11 PROFIBUS-DP

B 16 0 BOMBA

RECIRCULACIÓN Bomba

Limpieza biogás

A.directo 0,55 3x2,5+2,5mm2

1,6A

13 IO ELECTRICA

B 16 1 BOMBA DRENAJE Bomba Limpieza

biogás A.directo 0,55

3x2,5+2,5mm2

1,6A

13 IO ELECTRICA

B 16 2 BOMBA CARGA

AGUA Bomba

Limpieza biogás

A.directo 0,55 3x2,5+2,5mm2

1,6A

13 IO ELECTRICA

B 16 3 BOMBA CARGA

SOSA Bomba

Limpieza biogás

A.directo 0,55 3x2,5+2,5mm2

1,6A

40 IO ELECTRICA

B 18 0 BOMBA RECIR.

GEMELA MOTOR 1 Bomba

Intercambiador calor

A.directo 0,55 3x2,5+2,5mm2

1,6A

22 IO ELECTRICA

Page 130: PFM_Francisco Serrano Montero.pdf

Página | 121

B 18 1 BOMBA RECIR.

GEMELA MOTOR 2 Bomba

Intercambiador calor

A.directo 0,55 3x2,5+2,5mm2

1,6A

22 IO ELECTRICA

B 18 2 BOMBA RECIR.

CONSUMIDORES Bomba

Intercambiador calor

A.directo 0,55 3x2,5+2,5mm2

1,6A

22 IO ELECTRICA

B 18 3 BOMBA RECIR.

CONSUMIDORES Bomba

Intercambiador calor

A.directo 0,55 3x2,5+2,5mm2

1,6A

22 IO ELECTRICA

2.6.4. VÁLVULAS CONSIDERADAS.

Se ha considerado el listado de válvulas con los siguientes datos de partida:

N Zon

a El. NOMBRE CLASE ZONA Alimentación Conexiona

do Long. cable aprox

Conexión control

V 2 0 REGULACIÓN TEMP. 3 VÍAS

VALVULA REG

HIGIENIZADOR

AIRE COMPR. 6x1 apantallado

55 IO ELECTRICA

V 8 0 REGULACIÓN HUMEDAD. 3 VÍAS

VALVULA REG.

DIGESTOR AIRE COMPR. 6x1 apantallado

24 IO ELECTRICA

V 16 0 CABECERA ANTORCHA

VÁLVULA TN

ANTORCHA MOTORIZADA 4x1 23 IO ELECTRICA

V 16 1 CABECERA BIOGÁS

VÁLVULA TN

ANTORCHA MOTORIZADA 4x1 23 IO ELECTRICA

V 19 0 ALIMENTACIÓN SCRUBBER

VÁLVULA TN

LIMPIEZA BIOGÁS

MOTORIZADA 4x1 16 IO ELECTRICA

V 19 1 SALIDA SCRUBBER VÁLVULA TN

LIMPIEZA BIOGÁS

MOTORIZADA 4x1 15 IO ELECTRICA

V 19 2 BYPASS SCRUBBER

VÁLVULA TN

LIMPIEZA BIOGÁS

MOTORIZADA 4x1 15 IO ELECTRICA

V 19 3 DRENAJE SCRUBBER

VÁLVULA TN

LIMPIEZA BIOGÁS

MOTORIZADA 4x1 17 IO ELECTRICA

V 19 4 REGULACIÓN BIOGÁS GENER.

AUTOC.

VALVULA REG.

LIMPIEZA BIOGÁS

AIRE COMPR. 6x1 apantallado

19 IO ELECTRICA

2.6.5. CUADROS ELÉCTRICOS.

Los cuadros eléctricos tendrán las siguientes especificaciones generales comunes a todos ellos:

1. Todos los cuadros tendrán iluminación en el interior del cuadro.

2. Todos los cuadros tendrán Portaplanos.

3. Todos los cuadros tendrán una toma shuko protegida para conexión de un ordenador portátil.

4. Todos los cuadros tendrán elementos de protección contra sobretensiones y rayos.

5. Los esquemas eléctricos entregados serán en formato autocad.

6. Todos los elementos eléctricos instalados tendrán certificación CE.

7. Los bornas serán hasta medidas de hilos de 10mm2 de clema.

Page 131: PFM_Francisco Serrano Montero.pdf

Página | 122

8. Todos los cuadros deberán venir probados, emitiendo el fabricante un certificado por cada cuadro indicando su correcto funcionamiento, pudiendo la dirección técnica generar sanciones por la aparición averías por este incumplimiento durante la puesta en marcha.

9. Los materiales de los cuadros serán de primeras marcas.

10. Todos los hilos, mangueras y elementos estarán etiquetados según esquemas eléctricos.

11. Se dejarán un 25% de reserva de espacio en los cuadros para futuras ampliaciones.

12. El transporte de los cuadros hasta las instalaciones correrá a cuenta del montador cuadrista.

13. La fijación y embornado de los hilos y cables en los cuadros eléctricos correrá a cuenta del instalador eléctrico responsable.

Cuadro eléctrico de cabecera de la instalación.

El cuadro eléctrico de acometida y entrada a la instalación tendrá las siguientes especificaciones mínimas:

Cuadro de 2 módulos de al menos 2000x800x500mm.

1 ud. Protección de cabecera planta de 400A. Con bobina de disparo por protección diferencial programable.

3 ud. de protección de circuitos regulables de hasta 160A.

1 ud. de de protección de circuitos regulables de hasta 25A.

2 ud. de de protección de circuitos regulables de hasta 50A.

Analizador de red de cabecera con conectividad profibús-dp.

Cuadro eléctrico de protección del generador.

El cuadro eléctrico de alimentación del generador de 100KVA tendrá las siguientes especificaciones mínimas:

Cuadro de 1 módulo de al menos 2000x800x500mm

1ud. Protección de cabecera planta de 400A. Con bobina de disparo por protección diferencial programable.

Analizador de red de cabecera con conectividad profibús-dp.

Cuadro eléctrico de alimentación de servicios generales.

Construcción y entrega en planta del cuadro de protección y alimentación servicios auxiliares de la planta, tendrá las siguientes especificaciones mínimas:

Page 132: PFM_Francisco Serrano Montero.pdf

Página | 123

2 módulos de cuadro de 2000x800x500mm.

1ud. Protección de cabecera de 63A trifásicos. Con bobina de disparo por protección diferencial programable.

Alojamiento y cableado de la estación de periferia del sistema de control asociado.

5 ud. Protección diferencial 25A 30mA monofásicos.

2 ud. Protección térmico de 25A monofásico 10KA curva C.

4 ud. Protección térmico de 16A monofásico 10KA curva C.

2 ud. Protección térmico de 10A monofásico 10KA curva C.

Analizador de red de cabecera con conectividad profibús-dp.

El cuadro de servicios generales da servicio a los siguientes elementos de la instalación:

a. Alimentación y maniobra de la iluminación exterior.

b. Alimentación y maniobra de la iluminación en oficinas.

c. Tomas de corriente en planta.

d. Tomas de corriente en oficinas.

e. Servicios no asociados al proceso de producción.

Page 133: PFM_Francisco Serrano Montero.pdf

Página | 124

Cuadro eléctrico CCM Zona 1 de entrada de materia a proceso.

Construcción y entrega en planta del cuadro de protección, alimentación y control de la zona 1, entrada de materia en la planta, tendrá las siguientes especificaciones mínimas:

2 módulos de cuadro de 2000x800x500mm

1ud. Protección de cabecera de 160A trifásicos regulables. Con bobina de disparo por protección diferencial programable.

Alojamiento y cableado de la estación de periferia del sistema de control asociado.

2 ud. Protección diferencial 25A 30mA monofásicos.

2 ud. Protección térmico de 16A monofásico 10KA curva C.

Protecciones adicionales necesarias.

1ud transformador de 1000KVA 220V/220V.

17 selectores 3 posiciones Local On/Local Off / Remoto.

17 Pilotos dobles rojos y verdes (Fallo Protección / On elemento).

5 ud. disyuntores y maniobra motor 0,55KW.

3 ud. disyuntores y maniobra motor 1KW.

3 ud. disyuntores y maniobra motor 1,5KW.

3 ud. disyuntores y maniobra motor 2,2KW.

2 ud. disyuntores y maniobra motor 4KW.

1 ud. disyuntores y maniobra motor 5,5KW.

2 ud. Protección térmico de 10A monofásico 10KA curva C.

2 ud. variadores Siemens conexión profinet de 1,5KW.

Relé de seguridad instalado en Categoría 3 y 1 seta de emergencia en puerta.

Analizador de red de cabecera con conectividad profibús-dp.

Page 134: PFM_Francisco Serrano Montero.pdf

Página | 125

Cuadro eléctrico CCM Zona 2 dosificaciones y aditivos del proceso.

Construcción y entrega en planta del cuadro de protección, alimentación y control de la zona 2, dosificaciones de sosa y ácido y/o otros aditivos al proceso, tendrá las siguientes especificaciones mínimas:

2 módulos de cuadro de 2000x800x500mm

1ud. Protección de cabecera de 50A trifásicos regulables. Con bobina de disparo por protección diferencial programable.

Alojamiento y cableado de la estación de periferia del sistema de control asociado.

2 ud.Protección diferencial 25A 30mA monofásicos.

2 ud. Protección térmico de 16A monofásico 10KA curva C.

Protecciones adicionales necesarias.

1ud transformador de 1000KVA 220V/220V.

17 selectores 3 posiciones Local On/Local Off / Remoto.

17 Pilotos dobles rojos y verdes (Fallo Protección / On elemento).

10 ud. disyuntores y maniobra motor 0,55KW.

2 ud. Protección térmico de 10A monofásico 10KA curva C.

Relé de seguridad instalado en Categoría 3 y 1 seta de emergencia en puerta.

Analizador de red de cabecera con conectividad profibús-dp.

Cuadro eléctrico CCM Zona 3 proceso y digestión.

Construcción y entrega en planta del cuadro de protección, alimentación y control de la zona 3, proceso y digestión, tendrá las siguientes especificaciones mínimas:

2 módulos de cuadro de 2000x800x500mm

1ud. Protección de cabecera de 160A trifásicos regulables. Con bobina de disparo por protección diferencial programable.

Alojamiento y cableado de la estación de periferia del sistema de control asociado.

2 ud.Protección diferencial 25A 30mA monofásicos.

2 ud. Protección térmico de 16A monofásico 10KA curva C.

Protecciones adicionales necesarias.

1ud transformador de 1000KVA 220V/220V.

14 selectores 3 posiciones Local On/Local Off / Remoto.

14 Pilotos dobles rojos y verdes (Fallo Protección / On elemento).

Page 135: PFM_Francisco Serrano Montero.pdf

Página | 126

4 ud. disyuntores y maniobra motor 0,55KW.

7 ud. disyuntores y maniobra motor 1KW.

1 ud. disyuntores y maniobra motor 2,2KW.

1 ud. disyuntores y maniobra motor 3KW.

1 ud. disyuntores y maniobra motor 11KW.

2 ud. Protección térmico de 10A monofásico 10KA curva C.

1 variador Siemens conexión profinet de 11KW.

Relé de seguridad instalado en Categoría 3 y 1 seta de emergencia en puerta.

Analizador de red de cabecera con conectividad profibús-dp.

Cuadro eléctrico CCM Zona 4 biogás y gestión del calor.

Construcción y entrega en planta del cuadro de protección, alimentación y control de la zona 4, proceso biogás y elementos de gestión del calor, tendrá las siguientes especificaciones mínimas:

1ud. Protección de cabecera de 25A trifásicos regulables. Con bobina de disparo por protección diferencial programable.

Alojamiento y cableado de la estación de periferia del sistema de control asociado.

Protecciones adicionales necesarias.

1ud transformador de 1000KVA 220V/220V.

9 selectores 3 posiciones Local On/Local Off / Remoto.

9 Pilotos dobles rojos y verdes (Fallo Protección / On elemento).

9 ud. disyuntores y maniobra motor 0,55KW.

2 ud. Protección térmico de 10A monofásico 10KA curva C.

1 variador Siemens conexión profinet de 1KW.

Cuadro de interconexión de señales en planta.

Construcción y entrega en planta de cuatro cuadros de interconexión y bornas, uno por cada zona definida. Su función es la facilitación y centralización del cableado de las señales eléctricas tanto digitales como analógicas en planta con objeto de facilitar la tirada de cables y el mantenimiento eléctrico a pie de instalación. Las especificaciones mínimas son:

Grado de protección al final la instalación IP67.

Sellado la entrada y salidas de las mangueras.

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Página | 127

Especificaciones de diseño de planos.

Los esquemas eléctricos serán entregados en formato cad y con las siguientes especificaciones de mínimas de diseño:

Los esquemas eléctricos estarán separados por cuadro.

Se usarán símbolos normalizados.

Todos los elementos eléctricos de la instalación estarán nombrados. Su nombre estará compuesto de la siguiente forma: Nº plano + 1º letra normalizada + 2ª letra normalizada + Nº columna del plano.

Los borneros de los elementos tendrán la siguiente numeración:

o X1: Acometida del cuadro.

o X2: Alimentación iluminación cuadro y/o toma de corriente.

o X3..X10: Otros usos, envío de acometidas a otros cuadros, etc..

o X11..X19: Alimentaciones 24Vcc.

o X20: Bornero de entradas digitales.

o X21: Bornero de salidas digitales.

o X22: Bornero de entradas analógicas.

o X23: Bornero de salidas analógicas.

o X24: Encoders y/o señales especiales.

o X41: Bornero serie de seguridad.

o X100…Xxxx: Borneros de motores.

En los bornero X11 al X19 de alimentaciones de 24Vcc las bornas de positivos serán de color rojo, y las de negativos de color negro.

Los hilos en los cuadros que sean positivos de 24Vcc serán de color rojo y negro los de negativo. Su numeración serán 1+,1-, 2+, 2-, etc…

Los hilos de los distribución de potencia del cuadro deberán indicar la fase(R,S,T) o neutro a la que pertenecen.

Los hilos de los circuitos de los motores en el cuadro se numerarán en función del número eléctrico de motor y la siguiente forma: Nº motor + Bobina + Nº de Parte del circuito. Por ejemplo 100U, 100U1, etc..

Las entradas digitales se numerarán inicialmente con la letra “I” más el direccionamiento dentro del sistema de control.

Las salidas digitales se numerarán inicialmente con la letra “Q” más el direccionamiento dentro del sistema de control.

Page 137: PFM_Francisco Serrano Montero.pdf

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Las entradas analógicas se numerarán inicialmente con la letra “IW” más el direccionamiento dentro del sistema de control.

Las salidas analógicas se numerarán inicialmente con la letra “QW” más el direccionamiento dentro del sistema de control.

El resto de hilos se numerará en función del nº de plano más dos dígitos.

Existirá un plano 0 que recoja el listado de planos del cuadro.

Nº de planos:

o Plano 1: Cabecera del cuadro.

o Plano 2: Distribución.

o Plano 3: Distribución.

o Plano 4 : Seguridades:

o Plano 5 : Plano fuentes de alimentación a 24Vcc.

o Plano 6 al 19: Distribución.

o Planos 20 al 79: Planos de entradas y salidas del control.

o Planos 80 al 99: Planos de interconexión de señales a otros cuadros.

o Planos 100…: Planos de motores o elementos de potencia de la instalación.

Mangueras y Bandejas eléctricas.

Todas las mangueras eléctricas de la planta de proceso serán con especificaciones RV-K 0,6/1KV y las de servicio a las oficinas serán de PVC, todas libres de halógenos.

La instalación de las mangueras de la instalación se realizarán mediante:

1. En general, bandejas tipo Rejiband galvanizado en frío.

2. Para las aproximaciones a los elementos, tubo de acero inoxidable.

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Página | 129

2.7. Automatismo y control.

2.7.1. GENERALIDADES.

Los objetivos de las instalaciones de contraincendios es el prevención, control y eliminación de los riesgos de incendios, deflagración y explosión en las instalaciones.

Los objetivos de las instalaciones de control e instrumentación son los siguientes:

Control automatizado de los procesos productivos de la planta.

Optimización y eficiencia de los costos.

o Energía.

o Personal.

o Productos reactivos.

o Etc..

Seguridad en la planta:

o Control de acceso a las operaciones productivas de la planta.

o Registro de operaciones de la planta.

o Gestión de usuarios.

o Supervisión de las condiciones de operación.

Aumento de la calidad de mantenimiento y seguridad en máquinas.

o Eliminación de riegos de operaciones inadecuadas sobre la instalación.

o Contabilizado de las horas de operación, parada y avería.

o Indicación de avería de elementos de la instalación.

o Rápida acción sobre el sistema en caso de avería y/o operación.

o Gestión de alarmas y eventos de la instalación.

Parametrización y configuración de la instalación.

Estadísticas e informes.

o Control de costos.

o Horas de operación.

o Calidad.

o Tendencias de las índices del proceso.

o Cuadro de mando de la instalación.

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Página | 130

Cada Licitador propondrá marca, modelo, emplazamiento y tipo de instalación de la instrumentación necesaria cumpliendo siempre las condiciones del Pliego, por lo que el Licitador además responderá durante el periodo de garantía de los mismos, además pudiéndose establecer sanciones asociadas a pérdidas asociadas por averías o incumplimiento de las condiciones establecidas

Las lógicas de funcionamiento de la instalación se ejecutarán todas sin excepción en el autómata programable del sistema de control.

Todos los elementos de control e instrumentación deberán tener los fabricantes repuestos de las mismas referencias durante al menos 10 años.

2.7.2. MOTORES Y MÁQUINAS.

Cada motor o elemento motorizado dispondrá de la siguiente pulsantería en su cuadro del CCM:

Selector de tres posiciones con la indicación (LOCAL-0-REMOTO).

Piloto verde de indicación de elemento arrancado.

Piloto rojo de indicación de elemento con avería de protecciones.

Con el selector en la posición “LOCAL” el elemento motorizado se pondrá en funcionamiento forzado de forma eléctrica. En la posición “0” el elemento estará forzado de forma eléctrica en paro. En posición “REMOTO” el elemento funcionará en función de las órdenes del sistema de control.

Todos los motores dispondrán de interruptor seccionador enclavable con indicación en el sistema de control a pie de motor para operaciones de mantenimiento o de fuera de servicio.

El rearme del funcionamiento remoto se hará siempre desde el sistema de supervisión.

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2.7.3. MANEJO DE LOS ELEMENTOS CONTROLADOS.

Todos los elementos tendrán los siguientes modos de funcionamiento que se verán desde el sistema de supervisión de la planta:

Modo “LOCAL”. El operario ha posicionado el selector de tres posiciones del elemento en el CCM bien en la posición “0” o bien en la posición “LOCAL”.

Modo “REMOTO MANUAL”. El operario podrá arrancar o parar, o abrir o cerrar de forma manual desde el sistema de supervisión.

Modo “REMOTO AUTOMÁTICO”. El funcionamiento del elemento está definido por el programa del sistema de control que está en el autómata programable.

Adicionalmente los elementos podrán estar en los siguientes estados auxiliares, que

tendrán su representación en el sistema de supervisión:

“SIMULACIÓN”: El entradas lógicas asociadas a entradas digitales o analógicas de campo que se conectan lógicamente al elemento son forzadas simulando una situación correcta en el elemento. En el caso de elementos de señales analógicas y digitales, se podrá ajustar un valor de simulación a través de un cuadro de diálogo.

“MANTENIMIENTO”. Todos los elementos lógicos (no elementos de señales de campo), por ejemplo un motor, tendrán la posibilidad del estado de “mantenimiento”, en este estado el elemento tendrá orden de un estado de seguridad y/o reposo. El uso de este modo es para indicar que dicho elemento está averiado o está se está el personal de mantenimiento trabajando sobre él.

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2.7.4. TOPOLOGÍA Y ESPECIFICACIONES DE LOS ELEMENTOS DEL SISTEMA DE CONTROL.

El sistema de control tendrá la siguiente topología:

Se especifica como PLC de control central un Siemens Simatic S7-414-3DP-PN

El PLC central de control tendrá al menos las siguientes interfaces de comunicaciones:

Ethernet Profinet, para la comunicación con las estaciones de entradas y salidas IO.

Profibus DP, para la comunicación con analizadores de red y otros elementos de control.

Ethernet TCP-IP, para la supervisión del sistema de control. Para esta comunicación está prevista una tarjeta CP443-1 anexa.

En la misma ubicación del PLC central se instalará un Switch industrial Siemens Simatic

Scalance configurado de modo que las tramas de Profinet sean priorizadas respecto al resto

del tráfico.

Las estaciones de entradas y salidas digitales y analógicas tendrán interfaz Profinet y de

primera marca. Se han considerado las siguientes estaciones:

1. Estación de Recepción y entrada de materia a proceso.

a. Estación con las siguientes entradas y salidas asociadas instaladas:

i. 96 entradas digitales.(24Vcc)

ii. 64 salidas digitales. (24Vcc)

iii. 4 entradas analógicas. (4-20mA).

iv. 2 Tarjetas de acondicionamiento de células de carga balanza.

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b. Fuente de alimentación 5A.

c. Ubicación en el cuadro CCM de la zona 1 de entrada de materia.

2. Estación de Aditivos y control de pH.

a. Estación con las siguientes entradas y salidas asociadas instaladas:

i. 96 entradas digitales.(24Vcc)

ii. 64 salidas digitales. (24Vcc)

iii. 4 entradas analógicas. (4-20mA).

b. 2 Fuentes de alimentación 5A.

c. Ubicación en el cuadro CCM de la zona 2 de aditivos.

3. Estación de Digestión y proceso.

a. Estación con las siguientes entradas y salidas asociadas instaladas:

i. 96 entradas digitales.(24Vcc)

ii. 64 salidas digitales. (24Vcc)

iii. 16 entradas analógicas. (4-20mA).

iv. 4 salidas analógicas (4-20mA).

b. 2 Fuentes de alimentación 5A.

c. Ubicación en el cuadro CCM de la zona 3 de digestión y proceso.

4. Estación de Biogás.

a. Estación con las siguientes entradas y salidas asociadas instaladas:

i. 64 entradas digitales.(24Vcc)

ii. 64 salidas digitales. (24Vcc)

iii. 4 entradas analógicas. (4-20mA).

iv. 4 salidas analógicas (4-20mA).

b. 2 Fuentes de alimentación 5A.

c. Ubicación en el cuadro CCM de la zona 4 de biogás.

5. Estación de Servicios auxiliares.

a. Estación con las siguientes entradas y salidas asociadas instaladas:

i. 64 entradas digitales.(24Vcc)

ii. 64 salidas digitales. (24Vcc)

iii. 4 entradas analógicas. (4-20mA).

b. 2 Fuentes de alimentación 5A.

c. Ubicación en el cuadro de servicios auxiliares.

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2.7.5. FUNCIONALIDADES DEL SISTEMA DE SUPERVISIÓN.

El sistema de supervisión especificado es un sistema Siemens WinCCv7.2 o superior con licencia al menos de 2048tags, deberá tener las siguientes especificaciones:

Códigos de colores.

Códigos de colores de los elementos:

a) Gris: elementos parado o inactivo.

b) Gris-verde (alternando colores): elemento arrancando o parando, cerrando o abriendo.

c) Verde: elemento activo o arrancado.

d) Rojo-Gris (alternando colores): elemento en alarma, parado o inactivo y no reconocido la alarma.

e) Rojo-Verde (alternando colores): elemento en alarma, activo o arrancado y no reconocido la alarma.

f) Rojo-Gris (colores fijo): elemento en alarma, parado o inactivo y reconocido la alarma.

g) Rojo-Verde (colores fijo): elemento en alarma, activo o arrancado y reconocido la alarma.

Gráficos.

Sólo se representarán los elementos controlados por el sistema de control, no se representarán elementos de operación local o no controlados.

La representación de los elementos será simple y de forma sinóptica, según normativa ISA. Las líneas de las tuberías tendrán colores también según la norma ISA.

Funcionalidades del sistema de supervisión.

Supervisión de los elementos de la planta.

Se supervisará y visualizará todos los elementos controlados de la instalación.

Se almacenará en función del tiempo al menos las siguientes variables:

Todas las señales analógicas de la instalación.

Señales digitales de marcha-paro de los motores.

Valores de los analizadores de red instalados.

Se almacenará al menos un año y medio cada variable.

Se guardarán los valores de horas de funcionamiento de todos los motores de la instalación en

el PLC, pudiéndose forzar dicho valor por el operario con el nivel acceso suficiente.

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Gestión de usuarios.

Para tener acceso y operación al programa de supervisión deberá registrarse el usuario. Sin

dicho registro sólo se podrán ver el estado de la planta pero no podrá realizar ninguna acción

sobre la planta.

Los niveles de usuario mínimos considerados son:

1. Nivel operario.

a. Podrá hacer acciones manuales sobre los elementos de la instalación.

b. Podrá ver los parámetros generales de la planta.

c. Reconocimiento de alarmas.

d. Podrá ver los parámetros específicos de control de la planta.

e. No podrá dar de alta nuevos usuarios.

2. Nivel Responsable.

a. Podrá hacer acciones manuales sobre los elementos de la instalación.

b. Podrá ver y modificar los parámetros generales de la planta.

c. Reconocimiento de alarmas.

d. Podrá ver los parámetros específicos de control de la planta.

e. No podrá dar de alta nuevos usuarios.

3. Nivel Ingeniería.

a. Podrá hacer acciones manuales sobre los elementos de la instalación.

b. Podrá ver y modificar los parámetros generales de la planta.

c. Reconocimiento de alarmas.

d. Podrá ver y modificar los parámetros específicos de control de la planta.

e. No Podrá dar de alta nuevos usuarios.

4. Nivel Administración.

a. Podrá hacer acciones manuales sobre los elementos de la instalación.

b. Podrá ver y modificar los parámetros generales de la planta.

c. Reconocimiento de alarmas.

d. Podrá ver y modificar los parámetros específicos de control de la planta.

e. Podrá dar de alta nuevos usuarios.

f. Control total sobre el sistema.

Gestión de alarmas.

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En la parte superior de la pantalla siempre aparecerá un cuadro en el que aparezcan las

últimas dos alarmas de la instalación.

Se considerarán al menos los siguientes tipos de alarmas:

1. Alarmas de proceso. Alarmas asociadas al proceso. Es necesario un reconocimiento por parte del operario.

2. Aviso de proceso. Aviso asociado al proceso. No es necesario un reconocimiento por parte del operario.

3. Alarma de sistema. Alarmas asociadas al sistema de control. Es necesario un reconocimiento por parte del operario.

El código de colores de las alarmas será el siguiente:

Magenta: Alarma proceso activa, no reconocida. ON_NO_ACK.

Amarillo: Aviso proceso activo. ON_.

Negro: Alarma sistema activa, no reconocida. ON_NO_ACK.

Rojo. Alarma de proceso o de sistema, reconocida. ON_ACK.

Azul: Alarma de proceso o de sistema, desaparecida pero no reconocida. OFF_NO_ACK.

Gris: Alarma de proceso o de sistema, desaparecida y reconocida. OFF_ACK.

Existirán al menos las siguientes pantallas de alarmas:

Pantalla de alarmas y avisos activos.

Pantalla de histórico de alarmas.

Funcionalidades de los objetos de control.

Todos los motores y válvulas tendrán las siguientes funcionalidades de control:

Automático / Manual.

Visualización si está en modo local.

Marcha – Paro (bombas), apertura-cierre(válvulas), o % de apertura en modo manual.

Estado del elemento. Activo-Inactivo , alarma/no alarma.

Modo Simulación.

Modo Mantenimiento.

Reset de alarmas de alarmas asociadas al elemento.

Tiempo de parametrización de alarmas. Retroavisos.

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El elemento lazo de regulación PID tendrá las siguientes funcionalidades añadidas:

Parada del lazo de regulación.

Porcentaje de salida del lazo.

Selección Consigna operador-cálculo del programa.

Valores de parametrización.

o Ganancia.

o Cte. Proporcional.

o Cte. Integral.

o Cte. Dieferencial.

o Habilitación proporcional / diferencial / integral.

Para otros elementos se estudiaría el caso y necesitaría la aprobación de la dirección técnica.

Informes.

Se realizarán los siguientes informes mínimos:

Informe de turno de 8 horas de producción.

Informe de turno de día de producción.

Informe de alarmas por día.

Lazos de regulación contemplados.

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2.7.6. INSTRUMENTACIÓN CONSIDERADA.

Se ha considerado la siguiente instrumentación:

N Zona El. NOMBRE CLASE ZONA

S 2 0 PESO(0-1000Kg) BÁSCULA HIGIENIZADOR

TT 2 1 TEMPERATURA 1(0-250ºC) TRANSMISOR

TEMPERATURA HIGIENIZADOR

TT 2 2 TEMPERATURA 2 (0-250ºC) TRANSMISOR

TEMPERATURA HIGIENIZADOR

BS 4 0 PESO(0-1000Kg) BÁSCULA CARGADOR DE

SÓLIDOS

PHT 8 0 PH 1 TRANSMISOR DE PH DIGESTOR

PHT 8 1 PH 2 TRANSMISOR DE PH DIGESTOR

PHT 8 2 PH 3 TRANSMISOR DE PH DIGESTOR

PHT 8 3 PH 4 TRANSMISOR DE PH DIGESTOR

PHT 8 4 PH 5 TRANSMISOR DE PH DIGESTOR

HT 8 5 HUMEDAD ENTRADA (0-100%) TRANSMISOR HUMEDAD DIGESTOR

FT 8 6 CAUDAL BIOGÁS 1 (0-100Nm3) TRANSMISOR DIGESTOR

TT 8 7 TEMPERATURA 1(0-250ºC) TRANSMISOR

TEMPERATURA DIGESTOR

TT 8 8 TEMPERATURA 2(0-250ºC) TRANSMISOR

TEMPERATURA DIGESTOR

TT 8 9 TEMPERATURA 3(0-250ºC) TRANSMISOR

TEMPERATURA DIGESTOR

TT 8 10 TEMPERATURA 4(0-250ºC) TRANSMISOR

TEMPERATURA DIGESTOR

TT 8 11 TEMPERATURA 5(0-250ºC) TRANSMISOR

TEMPERATURA DIGESTOR

PT 14 0 PRESIÓN GASÓMETRO(0-1bar) TRANSMISOR DE PRESIÓN ESTABILIZADOR PRESIÓN GAS

LT 15 0 NIVEL GASÓMETRO(0-3m) TRANSMISOR NIVEL GASÓMETRO

PT 16 0 PRESIÓN BIOGÁS SALIDA(0-10bar) TRANSMISOR DE PRESIÓN LIMPIEZA BIOGÁS

LT 16 1 NIVEL SCRUBBER(RADAR) (0-3m) TRANSMISOR NIVEL LIMPIEZA BIOGÁS

PHT 16 2 PH LÍQUIDO LIMPIEZA TRANSMISOR DE PH LIMPIEZA BIOGÁS

CT 16 3 CONDUCTIVIDAD LÍQUIDO

LIMPIEZA (0-300mS) TRANSMISOR DE CONDUCTIVIDAD

LIMPIEZA BIOGÁS

Cada Licitador propondrá marca, modelo, emplazamiento y tipo de instalación de la instrumentación necesaria, por lo que el Licitador además responderá durante el periodo de garantía de los mismos, además pudiéndose establecer sanciones asociadas a pérdidas asociadas por averías o incumplimiento de las condiciones establecidas

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2.8. Protección contra incendios.

2.8.1. GENERALIDADES.

Los objetivos de las instalaciones de contraincendios es el prevención, control y eliminación de los riesgos de incendios, deflagración y explosión en las instalaciones.

El mayor riesgo del biogás es principalmente su inflamabilidad y explosividad al combinarse con el oxígeno contenido en el aire. La mezcla es peligrosa con una concentración de metano entre el 5 y el 15%. El biogás está compuesto de CO2 con efecto asfixiante (si O2 < 18%), y H2S tóxico (mortal si > 50mg/m3). Estos dos gases son más pesados que el aire lo que implica el riesgo de acumulación en zonas bajas de recintos cerrados (cámaras, pozos, etc.). El poder calorífico medio será de aproximadamente 5.554Kcal/m3. Se calcula que en la instalación existirá alrededor de unos 550m3 de biogás entre el digestor, las tuberías y el gasómetro. Se ha calcula que la densidad de carga de fuego es aproximadamente 3,62 (Mcal/m2)

La actividad en Proyecto, por sus propias características, ocupa un espacio abierto, el cual está cubierto menos del 50%, cumpliendo la configuración E, de acuerdo al vigente Real Decreto 2267/2004 por el que se aprueba el Reglamento de seguridad contra incendios en los establecimientos industriales. Esta clasificación se suscribe porque se ubica la actividad industrial, de transformación, con superficie de 2.700 m2, quedando el resto de la parcela libre de materiales y afectada por accesos y zonas perimetrales.

Dada que la superficie de producción es inferior a 5.000m2 no se requieren según normativa hidrantes exteriores, aunque si se recomienda. Por ello se instalará una pequeña instalación para tal fin.

2.8.2. EVALUACIÓN DE RIESGOS GENERALES DE INCENDIO EN LA INSTALACIÓN.

El riesgo de incendio que tiene la planta es debido a la generación, manipulado y transformación del biogás generado por la proceso de digestión.

Para ello todos los elementos de que acumulen, manipulen o consuman biogás a la entrada y salida tendrán una válvula antirretorno de llamas, de forma que cualquier chispa quede contenida en el elemento y no se produzca una transmisión de las llamas.

Todas las tuberías de transporte del biogás tendrán que ser de acero inoxidable tipo AISI316L, certificadas en su construcción y verificadas por la OCA.

Existirá una antorcha capaz de quemar el biogás producido en caso de averías de los elementos consumidores de biogás o se produzca un exceso de nivel en el gasómetro. Trabajará de forma autónoma en caso de que se detecte una sobrepresión en la línea de distribución del biogás. Además de la válvula antirretorno de llama tendrá una válvula termal de corte.

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2.8.3. INSTALACIÓN DE HIDRANTE EXTERIOR.

Cada hidrante exterior deberá cubrir un círculo de radio 40 metros. Y se instalará una en cada esquina del área de producción.

Para dar servicio a la hidrantes exteriores se instalará un grupo de presión de las siguientes especificaciones mínimas:

80 m3/h a 74 m.c.a.,

Electrobomba principal de 25 CV

Electrobomba jockey de 4 CV

Colector de aspiración con válvulas de seccionamiento.

Colector de impulsión con válvulas de corte y retención, válvula principal de retención y colector de pruebas en impulsión, manómetro y válvula de seguridad, acumulador hidroneumático de 25 l.

Bancada metálica y cuadro eléctrico de maniobras según Normas UNE (23-500-90).

Las tuberías serán de acero inoxidable AISI 304, incluso parte proporcional de uniones y accesorios. DN 100. Según ETG. 11.

Adicionalmente se prevé la instalación de forma anexa un depósito de poliéster de acumulación de agua de unos 30.000 litros.

2.8.4. INSTALACIÓN DE EXTINTORES PORTÁTILES.

Se prevé la instalación es la siguiente lista de extintores portátiles en la instalación:

Extintor tipo ABC en las oficinas.

Extintor tipo ABC en la sala de control.

Extintor tipo CO2 en la sala de control.

En la planta se instalarán al menos 14 extintores distribuidos, de los cuales 7 serán tipos ABC y 7 tipos CO2. Y que la distancia desde cualquier punto de la planta hasta el extintor más próximo no supere los 15 metros.

Todos los extintores serán visibles mediante carteles.

Se instalara la cartelería necesaria para indicar las vías de evacuación y los caminos seguros ante una emergencia.

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2.8.5. EVACUACIÓN Y PROCEDIMIENTO EN SITUACIONES DE EMERGENCIA.

El espacio exterior seguro en caso de emergencia es la parte exterior de la puerta principal. Para tal fin se colocarán tanto en la entrada como en diferentes puntos de la instalación carteles indicando el recorrido más seguro desde el punto indicado hasta el espacio exterior seguro.

Todas las personas la primera vez que entren en las instalaciones deberán ser informadas del procedimiento de evacuación en caso de emergencia, procedimiento ante la detección de una emergencia, los riesgos y sus medidas preventivas asociadas a la instalación.

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2.9. Relación de bienes y servicios afectados.

2.9.1. INTRODUCCIÓN

El presente epígrafe tiene como objetivo informar acerca de los terrenos y zonas afectadas por las obras proyectadas para la Planta de Tratamiento de deyecciones avícolas en el término municipal de Villamanrique de la Condesa (Sevilla).

2.9.2. TERRENOS Y SU DISPONIBILIDAD

Las obras proyectadas para la instalación de la planta de tratamiento se localizan en la provincia de Sevilla, en el Municipio de Villamanrique de la Condesa que se sitúa en la comarca del Aljarafe-Doñana.

La ubicación viene reflejada en la siguiente tabla, donde son indicadas las respectivas numeraciones de polígono y parcela.

Polígono Parcela Recinto Propiedad Municipio

20 35 1 Ayuntamiento Villamanrique

Villamanrique de la Condesa

La titularidad de las parcelas con referencia catastral cod. 41097A020000350000LU, e información por parte del peticionario, indican que es propiedad del Ayuntamiento de Villamanrique de la Condesa. Por consiguiente no es necesario ningún tipo de actuación.

Las instalaciones proyectadas tanto para la acometida eléctrica como para el servicio de abastecimiento de agua transcurren por terrenos de dominio público.

Se ha aprovechado las acometidas existentes a la EDAR para acceso a la planta proyectada.

2.9.3. ZONAS AFECTADAS

No existen zonas afectadas durante la realización de los trabajos de infraestructuras y equipos del presente proyecto.

2.9.4. SERVICIOS AFECTADOS

No se verá afectado ningún servicio durante la realización de las obras y el uso de las instalaciones

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2.10. Plan de obra.

2.10.1. OBJETO DEL DOCUMENTO

En el siguiente documento se realiza un estudio del desarrollo o plan de trabajos de la obra objeto de este documento. Para ello se han tenido en cuenta una serie de recursos, sus rendimientos, el volumen de obras a realizar y las actividades en las que se divide la obra, obteniendo finalmente una valoración de la duración aproximada de la obra.

Para realizar este estudio, se han tenido en cuenta todas las relaciones entre las distintas actividades que forman parte de la obra, su orden de ejecución y la o las actividades a las que cada una de ellas se encuentra supeditada.

Para establecer la duración de cada actividad se han tenido en cuenta unos rendimientos aproximados de los equipos de ejecución que se han de emplear en la ejecución de la actividad, así como las condiciones externas de trabajo: festividades, nº de días laborables, etc.

A partir de estos datos se obtendrá el número de días que es necesario emplear para realizar la construcción de cada una de las actividades básicas que componen la obra. Se obtendrá una representación gráfica del programa de trabajos, es decir, el diagrama de barras o Gantt.

Las actividades consideradas en el plan de obra son las que se han considerado de mayor entidad e importancia para el desarrollo general de la obra, habiéndose suprimido las actividades menos importantes, bien por su escasa cuantía económica o por su carácter poco decisivo.

2.10.2. DESCRIPCIÓN DE LAS OBRAS A EJECUTAR

La obra que se desarrolla en el presente documento es la planta de tratamiento de purines de Villamanrique. La obra se compone de las siguientes partes:

Planta de tratamiento

o Conexiones exteriores o Movimiento de tierras o Edificación y obra civil o Conducciones o Urbanización

Equipos electromecánicos

Instalaciones

o Instalación eléctrica o Automatismo y control o Protección contra incendios

Medidas correctoras de impacto ambiental

Seguridad y salud

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2.10.3. PLANNING.

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3. PLANOS.

1. Situación y emplazamiento.

2. Panta General.

3. Distribución de zonas de planta.

4. Secciones de planta.

5. Secciones zona residuos matadero.

6. Secciones de Viales y arquetas.

7. Situación de acometidas.

8. Líneas de aguas y de Biogás.

9. Conexión entre equipos.

10. Balance de masas.

11. Balance de Energía.

12. Esquema de Control 1.

13. Esquema de control 2.

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E

E

Secci·n EE

DD

Secci·n DD

A

A

Secci·n AA

cc

Secci·n CC

B B

Secci·n BB

Bombadevaciadodel

digestor al pulm·n

Bomba de alimentaci·n

del pulm·n al separador

Silosdealmacenamiento

deYacjja

Bomba de evacuaci·n de

l²quido desde el separador

Separador centr²fugo

s·lido l²quido

Selector de alimentaci·n al silo

Tornillos de evacuaci·n

deYacijadesilos

Pulm·n de continuidad

paraelseparador

Tolva de recepci·n de Yacija

125000

04

Seccionesdepanta

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4. MEMORIA AMBIENTAL.

4.1. Memoria Ambiental.

El presente documento define las consideraciones medioambientales a tener en cuenta en la construcción, puesta en marcha y funcionamiento de la planta de tratamiento de deyecciones avícolas con una capacidad 5.400 T/año en el término municipal de Villamanrique de la Condesa (Sevilla).

Se describen las repercusiones que la planta proyectada puede tener sobre el medio ambiente tanto por su diseño como por la actividad a desarrollar.

En todo caso, será la empresa adjudicataria de la redacción del proyecto de ejecución de la planta quien deberá definir la incidencia ambiental de la instalación a construir.

4.1.1. OBJETIVOS

Un Estudio de Impacto Ambiental es una predicción sobre la forma en que un proyecto repercutirá sobre el entorno, por lo tanto, como en toda predicción, es de esperar que la incertidumbre esté presente en algunos de los parámetros involucrados.

El entorno es muy complejo, y por lo tanto no se puede describir con un único modelo. Esto obliga a modelar el entorno como un conjunto de factores ambientales que sean relevantes, representativos y fácilmente analizables.

Aunque cada factor sea susceptible de ser analizado por separado, los factores ambientales son muy diferentes entre sí, y por lo tanto es difícil agregar la información parcial de cada factor para obtener un análisis global del entorno.

El nivel de detalle con que se puede efectuar el estudio no es siempre el mismo, sino que varía según la fase en que se esté desarrollando el proyecto. La metodología empleada debe adecuarse a distintos niveles de detalle, es decir, a distintas granularidades en la descripción del problema.

Por lo tanto, en este documento se pretenden enumerar los posibles impactos ambientales del proyecto en las etapas de diseño, construcción y operación.

4.1.2. METODOLOGÍA

Numerosos tipos de métodos han sido desarrollados y usados en el proceso de evaluación del impacto ambiental (EIA) de proyectos. Sin embargo, ningún tipo de método por sí sólo, puede ser usado para satisfacer la variedad y tipo de actividades que intervienen en un estudio de impacto, por lo tanto, el tema clave está en seleccionar adecuadamente los métodos más apropiados para las necesidades específicas de cada estudio de impacto.

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Los métodos más usados, tienden a ser los más sencillos, incluyendo analogías, listas de verificación, opiniones de expertos (dictámenes profesionales), cálculos de balance de masa y matrices, etc.. Aún más, los métodos de evaluación de impacto ambiental (EIA) pueden no tener aplicabilidad uniforme en todos los países debido a diferencias en su legislación, marco de procedimientos, datos de referencia, estándares ambientales y programas de administración ambiental.

Las características deseables en los métodos que se adopten comprenden los siguientes aspectos:

1. Deben ser adecuados a las tareas que hay que realizar como la identificación de impactos o la comparación de opciones.

2. Ser lo suficientemente independientes de los puntos de vista personales del equipo evaluador y sus sesgos.

3. Ser económicos en términos de costes y requerimiento de datos, tiempo de aplicación, cantidad y tiempo de personal, equipo e instalaciones.

Las metodologías no proporcionan respuestas completas a todas las preguntas sobre los impactos de un posible proyecto o conjunto de alternativas ni son libros de cocina que conduzcan a un fin con solo seguir las indicaciones. Además que deben seleccionarse a partir de una valoración apropiada producto de la experiencia profesional y con la aplicación continuada de juicio crítico sobre los insumos de datos y el análisis e interpretación de resultados. Uno de sus propósitos es asegurar que se han incluido en el estudio todos los factores ambientales pertinentes.

Se va a utilizar una metodología tradicional, dividida en 3 fases, aunque en el estado en que se encuentra el proyecto no se va a realizar la tercera fase.

La primera fase tiene por objetivo conocer con profundidad el proyecto y sus alternativas, así como efectuar una primera aproximación a la estimación de sus consecuencias medioambientales.

En la segunda fase, de Valoración Cualitativa, se busca obtener una estimación de los posibles efectos que recibirá el medio ambiente, mediante una descripción lingüística de las propiedades de tales efectos.

En la última fase, Valoración Cuantitativa, la información obtenida en la Valoración Cualitativa se complementa con estudios técnicos más detallados; estos estudios deben permitir hacer una predicción numérica de cada uno de los impactos individuales (a diferencia de la predicción lingüística empleada en la fase previa), que luego deberá agruparse para obtener una predicción numérica del impacto total.

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4.1.3. NORMATIVA

La Directiva 96/61/CE, del Consejo del 24 de Septiembre, relativa a la Prevención y el Control Integrados de la Contaminación, conocida como IPPC, ha planteado un enfoque innovador en materia de legislación medioambiental por incorporar conceptos tales como su enfoque integrado e integrador considerando el medio ambiente como un conjunto, incluir el establecimiento de límites de emisión revisables periódicamente en base a las mejores técnicas disponibles, el intercambio de información y la transparencia informativa, la autorización integral, etc.

Asimismo, esta Directiva incluye en su artículo 15 la realización de un inventario europeo de emisiones y fuentes responsables (EPER). Este inventario EPER queda implementado mediante la Decisión 2000/479/CE y requiere que cada Estado miembro recopile los datos de 50 sustancias contaminantes procedentes de las fuentes industriales afectadas por la Directiva IPPC para su envío a la Comisión Europea.

En su realización debe incluir las emisiones totales anuales (kg/año) al agua y la atmósfera de todos los contaminantes cuyos valores límites umbrales se hayan superado. Tanto los contaminantes como los valores límite umbrales se especifican en el anexo II de la decisión, y pueden ser estimados, medidos o calculados.

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4.2. Repercusión de la actividad en el medio ambiente

La actividad desarrollada en las nuevas instalaciones puede ocasionar repercusiones en el medio ambiente en sus diferentes fases.

4.2.1. FASE DE CONSTRUCCIÓN:

Movimiento de maquinaria.

Gases de combustión Emisión de partículas

Ruidos y vibración

Demanda de mano de obra

Movimiento de tierras y desbroce.

Emisión de partículas

Ruidos y vibración

Cambios de uso

Cambios en el drenaje natural

Cambios en la vegetación

Calidad del paisaje

Demanda de mano de obra

Escombros de construcción.

Emisión de partículas

Calidad del paisaje

Gestión de residuos

Transporte de materiales.

Gases de combustión

Emisión de partículas

Ruidos y vibración Demanda de mano de obra

Consumos de energía. Gases de combustión Emisión de partículas

Consumo de combustibles. Gases de combustión

Emisión de partículas

Consumo de agua.

Disponibilidad del agua Calidad del agua

Obras de drenaje y almacenamiento de agua. Disponibilidad de agua

Excavaciones y cimentaciones. Ruidos y vibración

Cambios en el drenaje natural

Ocupación del suelo.

Cambios en el drenaje natural Diversidad de especies

Alteraciones y visibilidad

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4.2.2. FASE DE OPERACIÓN:

Transporte rodado de residuos de desechos ganaderos.

Olores

Gases de combustión

Emisión de partículas

Ruidos y vibración

Agentes patógenos Vectores enfermedades-insectos

Calidad del paisaje Salud pública

Demanda de mano de obra

Gestión de residuos Inversión en servicios

Transporte rodado de residuos de Matadero.

Olores Gases de combustión

Emisión de partículas Ruidos y vibración Agentes patógenos Vectores enfermedades-insectos Calidad del paisaje Salud pública Demanda de mano de obra Gestión de residuos Inversión en servicios

Recepción y almacenamiento de desechos ganaderos.

Olores Ruidos y vibraciones Infiltración por vertido accidental Aumento en fauna nociva Agentes patógenos Vectores enfermedades-insectos Salud pública Salud del personal

Recepción y almacenamiento de residuos de Matadero.

Olores Ruidos y vibraciones Infiltración por vertido accidental

Aumento en fauna nociva

Agentes patógenos

Vectores enfermedades-insectos

Salud pública

Salud del personal

Consumo de energía.

Gases de combustión Emisión de partículas

Consumo de agua del proceso.

Disponibilidad de agua

Calidad del agua

Consumo de agua de servicios sanitarios. Disponibilidad de agua

Calidad del agua

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Almacenamiento de agua pluvial.

Disponibilidad de agua Recarga de mantos freáticos

Cambios en el drenaje natural Tratamiento y reutilización del agua.

Calidad del agua Salud pública Gestión de residuos Inversión en residuos

Aprovechamiento del biogás.

Gases de combustión Emisión de partículas

Generación de energía eléctrica.

Ruidos y vibraciones Demanda de mano de obra

Inversión en servicios

Depuración de gases de combustión.

Olores

Gases de combustión

Emisión de partículas

Ocupación del suelo y presencia de edificios.

Recarga de mantos freáticos

Cambio de uso Cambios en el drenaje natural Gestión de residuos Inversión en equipos

Funcionamiento de maquinaria y equipo.

Gases de combustión

Emisión de partículas

Ruidos y vibración Demanda de mano de obra

Iluminación nocturna. Radiación lumínica

Control de condiciones de operación.

Olores

Gases de combustión

Emisión de partículas Ruidos y vibración Infiltración por vertidos accidentales

Aumento de la fauna nociva

Vectores enfermedades-insectos Salud pública Salud del personal Demanda de mano de obra

Renovación de aire en las naves y purgas de gas.

Olores Emisión de partículas

Agentes patógenos Salud pública

Salud del personal Inversión en servicios

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Biofiltros de aire.

Olores

Emisión de partículas Agentes patógenos Salud del personal Gestión de residuos

Inversión en servicios

Consumo de combustibles.

Gases de combustión

Emisión de partículas

Lixiviados en almacenamiento de fertilizante líquido.

Calidad del agua

Infiltración por vertidos accidentales Agentes patógenos Vectores enfermedades-insectos

Tratamiento de residuos fermentables.

Olores. Aumento de la fauna nociva. Agentes patógenos. Vectores enfermedades-Insectos Salud pública

Salud del personal Gestión de residuos Inversión en servicios.

Humectación del compost.

Disponibilidad de agua

Calidad del agua

Transporte rodado de compost.

Gases de combustión

Emisión de partículas Diversidad de especies

Vectores enfermedades-insectos Salud pública

Gestión de residuos Inversión en servicios

Tratamiento, reutilización y vertido del agua.

Disponibilidad del agua

Calidad del agua Infiltración por vertidos accidentales Salud pública Gestión de residuos Inversión en residuos

Residuos y rechazo a vertederos.

Olores Emisión de partículas Aumento de la fauna nociva Agentes patógenos Salud pública

Salud del personal Demanda de mano de obra Gestión de residuos Inversión en servicios

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4.3. Efectos Medioambientales.

A continuación se recoge un resumen de los efectos medioambientales que se han considerado más importantes:

4.3.1. EMISIONES ATMOSFÉRICAS

Se tratarán tanto en este apartado tanto la emisión de los gases de combustión, como la emisión de partículas. En ambos casos este tipo de impacto actúa sobre el medio físico, si se aumenta la concentración puede afectar al medio biológico; elementos más sensibles a este tipo de emisiones; y si las concentraciones aumentan mucho, puede llegar a influir sobre el medio socio-económico y cultural del municipio.

En cuanto a los gases es necesaria la correspondiente autorización para la emisión de contaminantes a la atmósfera.

Con el objeto de caracterizar la contaminación generada en las instalaciones, obteniendo así, datos contrastados sobre la incidencia de la actividad en la contaminación atmosférica de la zona, y garantizando por tanto, el cumplimiento de los niveles de emisión de contaminantes establecidos por la legislación vigente, se realizará un estudio en los focos, y de acuerdo a los resultados obtenidos se clasificarán en los diferentes grupos del catálogo de actividades potencialmente contaminadoras de la atmósfera, descrito en el Decreto 239/2011 de 12 de Julio, por el que se regula la calidad del medio ambiente atmosférico donde se dice que “se consideran actividades potencialmente contaminadoras de la atmósfera las incluidas en el Anexo del Real Decreto 100/2011, de 28 de enero, por el que se actualiza el catálogo de actividades potencialmente contaminadoras de la atmósfera y se establecen las disposiciones básicas para su aplicación, así como las que emitan de forma sistemática, conforme a la definición contenida en el artículo 52.1 de la Ley 7/2007, de 9 de julio, alguna de las sustancias que se recogen en el Anexo III de la Ley 7/2007, de 9 de julio, o en el Anexo I de la Ley 34/2007, de 15 de noviembre.

La toma de muestras y las caracterizaciones de los focos contaminantes serán realizadas por Organismos de Control Autorizados (OCA) en Seguridad y Medio Ambiente.

Los principales focos de emisión a la atmósfera identificados a priori son:

Chimenea de salida de gases de combustión

El empleo de biogás como fuente de energía en los motores, generará las correspondientes emisiones de productos de combustión.

La evaluación sobre la situación de las nuevas instalaciones en materia de medio ambiente atmosférico será realizada fundamentalmente en base al Decreto 239/2011 de 12 de Julio, por el que se regula la calidad del medio ambiente atmosférico.

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Antorcha

En el caso de no estar en funcionamiento el grupo de motogeneradores, el biogás producido deberá ser quemado en la antorcha lo que generará las correspondientes emisiones.

Tolvas de almacenamiento de yacija.

Las tolvas de almacenamiento de yacija se encontrarán cubiertas. El producto almacenado presentará una superficie prácticamente en reposo, por lo cual únicamente se generará una emisión difusa, producto de la evaporación natural de los componentes más volátiles.

En todo caso, el tiempo de retención en las tolvas es muy limitado, ya que es importante para un buen funcionamiento de los distintos procesos de la planta, que el sustrato entre lo más pronto posible.

Área de almacenamiento de fracción sólida

Las emisiones a la atmósfera serán consecuencia de la descomposición de la materia orgánica en CO2, vapor de agua y pequeñas cantidades de NH3. Un control inadecuado del almacenamiento, además de estas emisiones gaseosas, generará compuestos responsables de malos olores. Por ello, para evitarlo, se mantendrá una ventilación adecuada y un grado de humedad adecuado.

El proceso de volteo, movimiento y traslado de materiales con pala también serán el origen de emisión partículas.

4.3.2. EFLUENTES LÍQUIDOS

Sólo en el caso de que las concentraciones de nutrientes sea alta, este impacto afectaría al medio físico y biológico; contaminando las aguas subterráneas.

En el diseño de la planta se ha hecho especial hincapié en el control y contención de cualquier derrame que pudiera producirse y para ello, se prestará especial atención en la estanqueidad de las instalaciones para controlar y contener cualquier derrame fortuito que pudiera ocasionarse.

En cualquier caso, en el diseño se ha tenido muy en cuenta el tratamiento del agua, por la zona en que se ubica la planta. El proceso se va a realizar en vía seca y una gran cantidad del agua efluente se recircula en el proceso.

Los efluentes líquidos finales en la planta van a provenir de orígenes distintos: aguas fecales, de limpieza de naves y aguas pluviales, de zonas potencialmente sucias, lixiviados y aguas de proceso.

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Las aguas sanitarias y las aguas residuales resultantes de la limpieza de las instalaciones serán conducidas a tratamiento biológico y se podrán emplear para el riego de las distintas plantaciones y cultivos de la zona.

Las aguas pluviales, excepto las procedentes de las zonas potencialmente sucias que se tratarán igual que las aguas residuales, serán recogidas en una red independiente con sus correspondientes canales de recogida y bajantes y serán aprovechadas para su utilización en el proceso de la planta o destinadas para riego.

Los lixiviados producidos en la zona de almacenamiento de fracción sólida serán utilizados para mantener una humedad adecuada de los residuos, por lo que prácticamente son recirculados al mismo, no produciéndose cantidades a tratar. En caso de no poder ser aprovechados se enviarán igualmente a tratamiento.

Del final de la etapa de tratamiento biológico se obtendrá un efluente líquido de la que una parte se conducirá a un depósito de almacenamiento para posteriormente ser empleado como fertilizante líquido y otra se recirculará al proceso.

4.3.3. RESIDUOS

En la instalación de van a gestionar los dos sustratos principales, la yacija procedente de las explotaciones avícolas de la zona, en concreto se tratará una cantidad diaria de 16,6 T y los residuos de matadero, una cantidad de 2,6 T.

La yacija llegará a la planta mediante remolques y se descargarán en la tolva de recepción desde donde se elevará a las tolvas de almacenamiento que se encuentran cubiertas y sin contacto con el suelo.

El tiempo de permanencia en los depósitos de almacenamiento, la yacija se encuentra en reposo. La extracción se realiza desde el fondo mediante tornillo sinfín lo que hace que se minimicen las emisiones de partículas desde esta zona.

Desde aquí, directamente, en forma sólida se enviará al digestor para la generación de biogás.

En cuanto a los residuos que se esperan ser generados durante la explotación de la planta, son los que se citan a continuación:

Residuos inertes: los posibles generados en obras de reparación o reforma dentro de las instalaciones.

Residuos industriales:

Aceites lubricantes: en las operaciones de mantenimiento de los equipos y la maquinaria se generarán aceites residuales de los cambios de lubricantes, que serán almacenados temporalmente en bidones, situados sobre cubeto, y gestionados a través de gestores autorizados de aceites usados.

Trapos y materiales contaminados.

Residuos asimilables a urbanos, generados por la actividad de las personas que trabajan en las instalaciones, como material de oficina: papel, cartón, embalajes y envases de bebidas o alimentos, plásticos, vidrios, fluorescentes, etc.

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La gestión de estos residuos se realizará durante la explotación de la planta, que no es sujeto del presente proyecto.

La sociedad encargada de la explotación la planta realizará una gestión adecuada de los residuos generales en sus instalaciones realizando una recogida selectiva de todos aquellos residuos susceptibles de ser recuperados.

4.3.4. IMPACTO ACÚSTICO

Se cumplirá con el Real Decreto 1038/2012 de 6 de Julio, por el que se modifica el Real Decreto 1367/2005, de 19 de octubre, por el que se desarrolla la Ley 37/2003 del Ruido, en lo referente a zonificación acústica, objetivos de calidad y emisiones acústicas así como con el Real Decreto 1371/2007, de 19 de octubre, por el que se aprueba el documento básico “DB-HR Protección frente al ruido” del Código Técnico de la Edificación.

Se tratarán en este epígrafe, todos los impactos relacionados con vibraciones y ruidos producidos por el funcionamiento normal de los equipos de la planta.

Área de digestión

La principal fuente de emisiones sonoras serán los motores ubicados en la zona, tanto en la alimentación y la salida, como en el funcionamiento interno del digestor.

Área de cogeneración

La fuente de ruido más importante del área de cogeneración son los motores.

La sala donde se encuentren los motores se tratará acústicamente para evitar la transmisión de ruido al exterior cumpliendo la Normativa vigente. Con el fin de atenuar el ruido, se emplearán materiales de cerramiento que proporcionen un elevado aislamiento acústico, y se instalarán silenciadores en las entradas y salidas de aire para ventilación de la sala, de manera que se evite la fuga de ruido por las mismas y se instalarán silenciadores en las salidas de gases de escape.

Es importante destacar que toda maquinaria que lo precise contará con sistemas antivibratorios y amortiguadores de sonido de manera que a nivel global se puede garantizar que los niveles sonoros de la maquinaria no superarán los límites impuestos en la parcela.

Área de almacenamiento de co-sustratos sólidos

Las principales fuentes de ruido del área de almacenamiento de los co-sustratos sólidos corresponden al tránsito de la pala cargadora. Se limitará su uso al período diurno.

Área de almacenamiento de fracción sólida

Las principales fuentes de ruido del área de almacenamiento de fracción sólida corresponden al tránsito de la pala cargadora. Se limitará su uso al período diurno.

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Además, debido al hecho de que la ubicación de la planta se localice lejos del núcleo urbano, no se generarán molestias en este aspecto.

4.3.5. EMISIONES LUMINOSAS

Durante la fase de explotación necesariamente se dispondrá de una red de alumbrado mínima de las instalaciones, de manera que no suponga ningún impacto significativo en la zona. En cualquier caso, las luminarias instaladas cumplirán con las características impuestas por el Decreto 6/2012, de 17 de Enero, de la Junta de Andalucía, por el que se aprueba el Reglamento para la protección de la Calidad del Cielo Nocturno frente a la contaminación lumínica y el establecimiento de medidas de ahorro y eficiencia energética.

4.3.6. IMPACTO VISUAL

Con el objetivo de evitar el mayor impacto visual posible desde todas las cuencas visuales se llevarán a cabo una serie de medidas tanto de diseño de la instalación como de funcionamiento a lo largo de la explotación de la planta. El objeto del proyecto es que la planta se integre en el entorno mediante un adecuado diseño de los edificios e instalaciones, en el que la estética sea un aspecto cuidado, no siendo necesario por lo anterior la ocultación total de la misma, ya que estará en sintonía con el espacio que ocupa.

Un aspecto fundamental de la corrección del impacto sobre el paisaje será el apantallamiento de la instalación mediante el establecimiento de pantallas vegetales en caso necesario, la creación de zonas verdes interiores y la revegetación de las zonas anexas.

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4.4. Informe medioambiental

4.4.1. LOCALIZACIÓN

La actuación se localiza en la margen derecha del río Guadiamar y a la izquierda del arroyo de Gato, en el entorno del paraje de la Dehesa del Gobierno, a unos 800 m al sureste del núcleo urbano de Villamanrique de la Condesa, en el mismo Término Municipal.

En el Catastro de rústica se encuentra dentro del recinto 1 de la parcela 35 del polígono 20 del municipio de Villamanrique de la Condesa. Esta zona, situada a 29 m de altitud, aparece recogida en la Hoja Topográfica del S.G.E. a Escala 1:50.000 nº 1001 “Almonte”.

4.4.2. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL PROYECTO

Se pretende la instalación de una planta de tratamiento de purines con una superficie de ocupación de unos 20.000 m2, que va a ser ocupada completamente. En dicha parcela se construirá la Planta de Tratamiento, se tratarán 5.400 T de yacija al año. Por una parte se realizará un tratamiento anaeróbico y, por otra, la producción de biogás con una potencia de unos 100 kW.

No se van a realizar vertidos a cauce, los productos sólidos se trasladarán fuera de la zona y los efluentes líquidos se utilizarán para la fertilización de campos de cultivo.

4.4.3. CARACTERÍSTICAS DEL MEDIO NATURAL Y CALIFICACIÓN DEL ESPACIO

La parcela objeto de actuación se ubica en una zona de uso forestal, lindante con la Estación Depuradora de Aguas Residuales del Municipio. Se encuentra en el límite de un espacio adehesado denominado Dehesa de Gobierno, cercano a zonas de plantaciones de olivos junto a otras de secano destinadas a cereal.

En el entorno de la actuación, el suelo rústico está mayoritariamente dedicado a las tierras de cultivo de productos agrícolas tanto de regadío como de secano. Por su parte, la superficie dedicada a terreno forestal se ha mantenido inalterable durante los últimos años, con algo más de 1.000 has (19%), todas ellas de monte maderable, que se ha convertido en uno de los más importantes aprovechamientos que se dan en el municipio.

Los principales cereales de la zona son principalmente el trigo, la avena, cebada, así como otros cereales de primavera. En regadío, aunque también se siembran los cereales anteriormente mencionados, aparece de forma incipiente el maíz que sólo se cultiva en regadío.

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Por último el olivar, uno de los cultivos históricos del municipio, tiene una gran importancia en número de hectáreas cultivadas, tanto en secano como en regadío. Este cultivo, tras un período de incertidumbre y retroceso, mantiene en la actualidad una elevada productividad acaparando en los últimos años algunas tierras de viñedos.

En cuanto a las especies de avifauna, Villamanrique es un paraíso para los amantes de la ornitología. A principios de otoño y durante el invierno se puede disfrutar de la presencia de varios tipos de aves acuáticas como ánsares y anátidas procedentes del norte de Europa. En primavera y verano llegan desde África cigüeñas, garzas y golondrinas, entre otras especies, en busca de alimento y de un clima más suave. Por su cercanía al Parque Natural de Doñana, puede encontrarse la presencia de las especies que pueblan este espacio.

En cuanto a los recursos hídricos, la cuenca más importante es la del Guadiamar y sus afluentes, que en el tramo bajo drenan todo la zona de implantación, configurando una red con morfología subpoblada de textura gruesa y un coeficiente de torrencialidad muy bajo (0,30), que unido a la escasa pendiente del territorio, le proporciona una escasa capacidad erosiva.

Los más importantes son, el propio Guadiamar y el más cercano a la planta, el Arroyo de Gato.

Arroyo de Gato: En su curso bajo cuando atraviesa el término de Villamanrique, va encauzado hasta desembocar en el río Guadiamar. Se caracteriza por tener un régimen hídrico intensamente estacional.

Río Guadiamar: Una vez pasada la zona del Quema, el río va canalizado. A partir de la Marisma Gallega se conoce como Entremuros. Sus aguas, a través del Canal de Aguas Mínimas, van al Brazo de la Torre que ya desemboca en el Guadalquivir. Tras el vertido de aguas ácidas de las minas de Aznalcóllar, se restauró la vegetación riparia para la creación del Corredor Verde del Guadiamar, que conectará Sierra Morena con Doñana. Estas aguas, son esenciales por su función reguladora de los aportes hídricos superficiales mediante las descargas naturales hacia los distintos cauces, y por su participación directa en el mantenimiento de los niveles necesarios de humedad durante los periodos de déficit hídrico, ya que el clima de la región, mediterráneo subhúmedo, se caracteriza por la gran variabilidad estacional delas precipitaciones, lo que condiciona la irregular aportación fluvial a la marisma.

La zona de actuación no está incluida en ninguno de los espacios pertenecientes a la Red de Espacios Naturales Protegidos de Andalucía, Planes de Ordenación de Recursos Naturales, Zonas de Especial Protección para las Aves (ZEPA), Lugares de Importancia Comunitaria (L.I.C.), Planes de Conservación de Especies Amenazadas, ni Dominio Público Forestal.

4.4.4. EFECTOS DE LA ACTUACIÓN

Las instalaciones a construir se levantarán en terrenos de cultivo, por lo que no se deberán producir afecciones sobre la vegetación natural, si bien habría que balizar el terreno con el fin de no afectar a zonas donde pueden crecer especies ligadas al hábitat de interés comunitario 6220 “Pastizales mediterráneos xerofíticos anuales y vivaces” (prioritario) (Directiva 92/43/CEE).

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Afección a especies de avifauna catalogada tanto por la construcción como por el vertido de purines al terreno, ya que reduce el número de presas para la pervivencia de estas especies.

En caso de que las nuevas balsas de purines no quedaran bien impermeabilizadas se producirán filtraciones que podrían contaminar las aguas subterráneas.

En caso de líneas eléctricas aéreas deberán cumplir lo dispuesto en el Decreto 34/2005, de 8 de febrero, del Gobierno de Aragón, por el que se establecen las normas de carácter técnico para las instalaciones eléctricas aéreas, y en el Real Decreto 1432/2008, de 29 de agosto, por el que se establecen medidas para la protección de la avifauna contra la colisión y la electrocución en líneas eléctricas de alta tensión.

4.4.5. CONCLUSIONES

En principio, no existen afecciones sobre espacios naturales, Red Natura 2000, o dominios públicos forestales, que pudieran incompatibilizar el proyecto con la conservación del medio. Se recomienda, sin embargo, la adopción de las siguientes medidas:

Se asegurará que las instalaciones no presentan riesgo de filtraciones que puedan provocar la contaminación de las aguas subterráneas existentes en la zona de actuación.

No se aplicará el fertilizante líquido, ni el compost obtenido en zonas con vegetación natural, incluyendo pastizales o campos de labor abandonados.

No se aplicará el fertilizante líquido, ni el compost obtenido en campos de cultivo de secano durante el periodo reproductor de las especies catalogadas existentes en la zona de actuación.

Se diseñará un Plan de Seguimiento y Control que incluya un Plan de Emergencia para evitar vertidos directos de fertilizante líquido al subsuelo, en caso de derrames accidentales.

Los abastecimientos de aguas y los vertidos de aguas residuales se tramitarán a través del Organismo de Cuenca, en este caso la Cuenca Hidrográfica del Guadalquivir.

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5. FORMA DE GESTIÓN.

5.1. Sistema de gestión.

5.1.1. INTRODUCCIÓN.

El objeto de este documento es plantear propuestas para un sistema de gestión tanto a nivel societario como funcional al proyecto de planta de biogás para Villamanrique de la Condesa (Sevilla).

Los modelos de gestión societaria propuestos están basados en la Ley de Sociedades Cooperativos Andaluzas, Ley 14/2011 del 23 de diciembre.

5.1.2. MODELO DE SOCIEDAD.

El principio de integración que inspira la constitución de esta unión empresarial se traduce en la conveniencia de poner en común recursos para acometer el presente proyecto que, por su estructura, importancia, necesidad de financiación, plazo de ejecución, trámites administrativos…, sería difícil de alcanzar de otra manera.

Dada las características y envergadura del presente proyecto se hace indispensable la constitución de una sociedad que dote a la integración de las explotaciones interesadas de personalidad jurídica, con sus propios órganos de decisión y normas jurídicas, algunas ya fijadas por Ley y otras que se determinarán, de mutuo acuerdo, a través de los estatutos societarios.

Dando también importancia a la iniciativa precursora de “Pueblos Verdes” que aboga por una necesidad de un cambio de modelo de gestión que no sólo tenga en cuenta factores económicos, sino también sociales y medioambientales.

Es por todo ello que se hace necesario un tipo de empresa estrechamente vinculado con la comunidad a la que sirve, entendiendo a esta comunidad como el referente y la verdadera protagonista del objeto social de la entidad, frente al interés puramente especulativo de otras formas jurídicas mercantiles. Este modelo a nuestro juicio concuerda completamente con un modelo de economía social.

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Para ello recordamos algunos de los principios básicos del cooperativismo (Artículo 4 de la Ley de Sociedades Cooperativas Andaluzas) que concuerdan plenamente con el objeto que se persigue en el presente proyecto:

Sostenibilidad empresarial y medioambiental.

Es evidente que este proyecto contribuye a la sostenibilidad empresarial y medioambiental, tanto de la sociedad que se crearía, como la de sus socios. Pero aún es más evidente el beneficio social y medioambiental que persigue este tipo de proyectos y que están promocionados y amparados por las instituciones públicas tanto a nivel nacional como europeo.

Cooperación empresarial, y en especial, intercooperación.

Lógicamente se trata de un proyecto de cooperación entre varios agentes implicados que buscan un bien común (explotaciones avícolas interesadas actualmente), pero abierto también por su naturaleza a la cooperación con otras empresas (cooperativas o no) que o bien pudieran aprovechar las instalaciones para el tratamiento de sus residuos (previo estudio de los residuos que serían susceptibles de ser tratados), o bien gestionando los subproductos resultantes del proceso (como (abono de alta calidad o aprovechamiento del gas sobrante). También añadir otras industrias auxiliares que podrían salir beneficiadas como empresas para la gestión del transporte de los residuos a tratar.

Participación de los socios y socias en la actividad de la cooperativa, así como en los resultados obtenidos en proporción a dicha actividad.

Según el tipo o grado de aportación de cada socio determinará el retorno que reciba de la sociedad. Aunque en este caso hay que decir que inicialmente el hecho de tener resuelto el problema de la eliminación de residuos animales y por muertes ya es por sí solo un gran beneficio que obtienen las explotaciones actualmente interesadas. No obstante y una vez superado el periodo de amortización, del resultado positivo que se obtenga será participe cada asociado en función de su aportación a la actividad cooperativizada.

Compromiso con la comunidad y difusión de estos principios en su entorno.

El proyecto evidencia un gran compromiso social y de mejora medioambiental en la zona derivado de la naturaleza del mismo y promueve a su vez la difusión de este tipo de proyectos a otros sectores y zonas anexas. Los casos de éxito de este tipo de proyectos promueven e impulsan su réplica en zonas del entorno, contribuyendo a la promoción de empresas con un carácter de marcado compromiso social y medioambiental.

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5.1.3. TIPO DE COOPERATIVA.

Una vez tomado parte por un modelo de economía social, disponemos de varias posibilidades a la hora de decidir qué tipo de cooperativa es el más adecuado.

A ello han contribuido las últimas modificaciones incorporadas en la nueva de Ley de cooperativas andaluzas (Ley 14/2011, de 23 de diciembre, de Sociedades Cooperativas Andaluzas), flexibilizando el carácter de las mismas y ampliando las posibilidades de cooperación y asociacionismo, como por ejemplo la inclusión del concepto de cooperativas mixtas.

Recordando la citada Ley en esta materia el artículo 83.1 recoge las diferentes tipologías de cooperativas así como su clasificación:

Artículo 83.

Clasificación y normas generales:

1. Las sociedades cooperativas andaluzas se clasifican en:

a. Sociedades cooperativas de primer grado, que a su vez se subdividen en:

1. Cooperativas de trabajo

2. Cooperativas de consumo

3. Cooperativas de servicios

4. Cooperativas especiales

b. Sociedades cooperativas de segundo o ulterior grado

2. Los criterios que determinan la inclusión de cada sociedad cooperativa en uno u otro de los tipos enumerados en el apartado 1 responderán a la cualidad de las personas socias o a la actividad que estas desarrollen en la empresa, en ningún caso, a su objeto social.

Entre las posibles tipos de cooperativas de primer grado destacamos:

Cooperativa de servicios

Cooperativa mixta

Cooperativa de Servicios

El tipo de cooperativa que se propone en principio sería la de una cooperativa de servicios, por ser la que más se adecua al objeto social y actividades a desarrollar.

Según el artículo 101 de la Ley de cooperativas andaluzas (Ley 14/2011, de 23 de diciembre, de Sociedades Cooperativas Andaluzas),:

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Artículo 101.

Concepto y objeto.

1. Son sociedades cooperativas de servicios las que integran a personas susceptibles de ser socias conforme al artículo 13.1, titulares de derechos que lleven aparejado el uso o disfrute de explotaciones industriales, de servicios, y a profesionales que ejerzan su actividad por cuenta propia y tengan por objeto la prestación de servicios y la realización de operaciones encaminadas al mejoramiento económico y técnico de las actividades profesionales o de las explotaciones de sus socios y socias.

2. No podrá ser clasificada como sociedad cooperativa de servicios aquella en la que la actividad cooperativizada realizada por las personas socias permita su clasificación conforme a lo establecido en otra de las secciones de este capítulo. Cuando su objeto social sea el transporte, se denominarán sociedades cooperativas de transportistas.

3. Para el cumplimiento de su objeto, las sociedades cooperativas de servicios podrán desarrollar, entre otras, las siguientes actividades:

a) Adquirir, elaborar, producir, fabricar, reparar y mantener instrumentos, maquinaria, instalaciones y cualesquiera materiales, productos y elementos necesarios o convenientes para la sociedad cooperativa y para las actividades profesionales o de las explotaciones de sus socios y socias.

b) Ejercer industrias auxiliares o complementarias de las de los socios y socias, así como realizar operaciones preliminares o ultimar transformaciones que favorezcan la actividad profesional o de las explotaciones de las personas socias.

c) Transportar, distribuir y comercializar los servicios y productos procedentes de la sociedad cooperativa y de la actividad profesional o de las explotaciones de los socios y socias.

Dada las características del proyecto podríamos decir que la futura sociedad proporcionaría fundamentalmente un servicio a sus socios entendiendo el servicio como la recogida de residuos animales de las granjas (tanto gallinazas como animales muertos) para su tratamiento adecuado a las normativas en la materia. En realidad esta necesidad es uno de los principales elementos impulsores de este proyecto y podría configurar el eje fundamental del objeto social de la futura sociedad.

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Otras fórmulas cooperativas

En cualquier caso podría contemplarse la constitución de una cooperativa mixta si concurriesen circunstancias que no permitieran el encaje en ninguna de las posibilidades que la Ley de cooperativas andaluzas permite. En este sentido recordamos la definición que recoge la Ley de cooperativas para este tipo de sociedad así como la posibilidad de otras fórmulas como recoge el artículo 107

Artículo 106.

Cooperativas mixtas.

1. Son sociedades cooperativas mixtas aquellas en cuya actividad cooperativizada concurren características propias de las distintas clases a que se refiere el artículo 83.1.a), de conformidad con lo establecido en sus estatutos, los cuales fijarán los criterios de relación equitativa y proporcional entre los socios y socias que desarrollen cada una de las actividades, determinando, en su caso, los derechos y obligaciones de cada clase.

2. En los órganos sociales de estas entidades deberá existir una representación de cada una de las actividades cooperativizadas integradas en la sociedad y, estatutariamente, se podrán reservar la Presidencia y Vicepresidencia a los socios y socias que desarrollen una determinada actividad.

Artículo 107.

Otras fórmulas cooperativas.

Reglamentariamente, podrán regularse otros tipos de sociedades cooperativas de

primer grado que no se ajusten a los criterios establecidos en el Capítulo II de este

título. No obstante, de entre estos, serán objeto de regulación reglamentaria, en todo

caso, las sociedades cooperativas de integración social, las de servicios públicos y las de

explotación comunitaria de la tierra.

Socios

En principio los socios de la cooperativa serían las explotaciones avícolas interesadas inicialmente (9), aunque podría estudiarse la posibilidad de incorporación de otro tipo de explotaciones o asociados para el futuro.

En esta última línea también podría contemplarse la posibilidad de incorporación como socio (ya se vería la fórmula) de instituciones o sociedades públicas, como por ejemplo, el propio ayuntamiento de Villamanrique de la Condesa que podría aportar en su caso los terrenos donde se ubicaría la planta.

Desde un punto de vista societario la definición de los estatutos por las que se regirá la sociedad determinarán las fórmulas y modos de incorporación a la misma. En este apartado la elaboración de unos estatutos “abiertos” permitirían un alto grado de libertad en este tema.

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5.1.4. FÓRMULAS DE GESTIÓN FUNCIONAL.

Al margen de las obligaciones societarias en esta materia (Asamblea general anual, elección de consejo rector, presidente, etc.) se propone establecer un organigrama de gestión de la cooperativa desde un punto de vista funcional.

En principio se ha estimado que se necesitarían principalmente al menos las siguientes funciones de trabajo para la gestión de la sociedad:

Función gerencial y comercial. Realización de funciones de representación y toma de decisiones en la sociedad.

Función administrativa. Realización de funciones de gestión, administración diaria en la sociedad, facturación de clientes y proveedores, generación de documentación hacia la administración pública y control de costes.

Función de operación de procesos. Realización de funciones de control del proceso productivo de la planta, descarga de materia prima proveniente de los socios, carga en transportes de los residuos del proceso y de productos generados en el proceso, como el compost.

Función de Mantenimiento de la planta: Realización de funciones de mantenimiento de la planta, dentro de estas funciones habría que separar las siguientes funciones:

o Eléctrica. Trabajos de origen eléctrico y de instrumentación.

o Mecánico. Trabajos de origen mecánico.

Función del control del proceso químico: Realización de funciones de control de los procesos químicos y laboratorio de la planta.

Función de transporte. Realización de funciones de transporte hasta la planta de la materia prima y distribución de los productos generados por el proceso, principalmente compost.

Las funciones descritas podrán ser agrupadas para reducir el personal contratado o podrán ser externalizadas.

5.1.5. PROPUESTA DE GESTIÓN FUNCIONAL.

A continuación se describe una propuesta de gestión funcional de la sociedad acorde con el documento estudio económico-financiero incluido.

Gerencia.

Designación de una persona encargada de las labores de gerencia y comercial, esta persona sería seleccionada por el Consejo Rector de la sociedad y respondería ante este.

Esta persona no tendría dedicación exclusiva en la sociedad y podría ser elegida de entre los socios.

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Administración.

Designación de una persona encargada de las labores de administración de la sociedad. En función de las cargas de trabajo que tenga la sociedad podría tener dedicación a jornada completa o parcial.

La administración debería realizar el registro de la cantidad de materia prima entregada por el socio y su calidad. Deberá registrar las salidas de compost u otros productos de la planta.

Personal de mantenimiento y operación del proceso.

Debido al alto grado de automatización del proceso sólo sería necesaria una persona para estas funciones. El perfil de la persona seria la de un técnico electromecánico.

Este técnico recibiría una formación adicional de operación del proceso y las tareas básicas de control del proceso químico además de la determinación de la calidad de la materia prima entregada por los socios.

Para operaciones de mantenimiento de la planta que requieran personal adicional, un alto grado de especialización, o tareas complejas de control del proceso químico, se subcontratarían a empresas externas. Para ello se haría necesario generar convenios ventajosos para las siguientes funciones:

Empresa instaladora eléctrica.

Empresa mecánica.

Empresa de automatización y control.

Empresa de control químico.

Preferiblemente estas empresas deberían ser cercanas a la planta para un mejor tiempo de respuesta.

Transporte de la materia prima.

La materia prima en principio podría ser transportada por los propios socios con sus propios medios o bien externalizar el servicio.

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6. INFLUENCIA SOCIAL.

6.1. Generalidades.

El proyecto comprende el desarrollo, implantación y explotación de una planta de biogás en el municipio de Villamanrique de la Condesa.

La energía es un bien escaso, especialmente en los últimos tiempos. La posibilidad de aprovechamiento de cualquier fuente energética, especialmente si se trata de un recurso renovable, es una obligación de la sociedad.

En este contexto la producción de biogás responde a este modelo, siendo además un método de reciclaje de residuos orgánicos biodegradables y, cuando se aprovecha como combustible, un importante consumidor de gases de efecto invernadero al retirar el metano (gas con un efecto invernadero 21 veces superior al CO2.) de la atmósfera.

6.2. Tratamiento y recogida de residuos de las instalaciones avícola de la comarca.

La instalación da solución de los residuos avícolas de las plantas de la zona de forma rentable dando una valorización a estos desperdicios. La solución de instalación planteada se podría ampliar para el tratamiento de otros residuos de origen orgánico de otros tipos instalaciones ganaderas, como pavos, cerdos, etc...

La instalación se ubicaría lo más cerca posible de las propias instalaciones avícolas, con objeto de reducir los costes de transporte en la recogida, y la reducción de las molestias ocasionadas a los ciudadanos por los vehículos y el olor de la carga.

6.3. Beneficios que aporta al municipio.

Una planta de biogás es una instalación que con una atención sencilla en su operación, aporta los siguientes beneficios para los habitantes del municipio donde se instala y sus alrededores:

• Al tratar totalmente los desechos orgánicos o residuales contaminantes, se elimina el efecto perjudicial para la salud, los malos olores y la contaminación que dichos elementos producen en el entorno.

• Se aprovecha el biogás producido para emplearlo en las necesidades energéticas del entorno más cercano. Bien como autoconsumo, o incluso venta a consumidores cercanos en el caso de excedentes, como sustitutivo del combustible que comúnmente se utilice y que pueda resultar deficitario e incómodo.

• Comercialización del compost resultante del material o lodo que se extrae del digestor, después del proceso de fermentación y producción del biogás.

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• Lograr independencia como consumidor energético y de fertilizantes químicos, con una integración total de los recursos aprovechables, dentro del ciclo productivo y social del entorno.

• Recuperación de las condiciones del medio ambiente, con un evidente beneficio ecológico.

6.4. Producción energética sostenible.

El imperativo ético y marco legal de mantener el medio ambiente en unas condiciones adecuadas, garantizando el desarrollo sostenible, ha favorecido en los últimos años la aparición de nuevas fuentes de aprovechamiento energético, a base de energías renovables, así como de políticas por parte de las diferentes administraciones fomentando el uso de estas tecnologías. Por otro lado, el actual modelo de consumo y economía social implica que la generación de residuos por parte de una población creciente sea cada vez mayor. Lo que implica la necesidad de aplicar medidas estratégicas y de planificación para reducir el volumen de residuos que se producen por parte de las diferentes actividades humanas, y que generan, en mayor o menor medida, un perjuicio sobre el medio ambiente.

El crecimiento desproporcionado en la generación de residuos exige la realización de tratamientos de los residuos generados, de cara a reducir el impacto ambiental. Este aumento en el volumen de los residuos generados exige el desarrollo de tratamientos para la gestión de los mismos, evitando los perjuicios ambientales que se ocasionan con motivo de:

Lixiviados producidos por la fermentación de los residuos, que pueden producir afecciones sobre los acuíferos y cauces cercanos a los núcleos de almacenaje de los residuos.

Volumen de vertedero (y superficie de suelo) necesario para establecer los residuos

Emisiones a la atmósfera por parte de las reacciones naturales que se producen por la fermentación de los residuos.

Molestias a la población (olores, etc.)

La producción de energía mediante biogás es uno de los procedimientos que mejor responde ante la necesidad de aumentar la sostenibilidad del entorno, tanto energética como económica. Disminuir la dependencia energética del exterior es una necesidad por diferentes motivos, inestabilidades políticas externas, subidas de precios de los combustibles fósiles, control de precios, etc.

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La salida más rentable para la gallinaza es sin lugar a dudas valorizar estos residuos generando energía con su transformación y compost para uso como fertilizante. Las posibilidades energéticas que nos ofrece este tipo de plantas son:

Energía eléctrica. Mediante la instalación de un generador que use el biogás generado por los residuos en el digestor.

Energía calorífica.

o Bien quemándolo en calderas.

o Bien usando el calor desprendido por el generador de producción eléctrica.

Suministro de biogás directamente a usuarios.

6.5. Reducción de costes energéticos.

Desde el punto de vista de costes y de eficiencia energética siempre es más favorable el acercamiento de los puntos de generación a los puntos de consumo. El sistema eléctrico español pierde cerca del 10% de la energía que genera en "fugas" que se producen en transporte y distribución, lo que supone una pérdida económica de unos aproximadamente 1.700 millones de euros anuales, según datos de Red Eléctrica Española.

Así, la energía eléctrica sufre una pérdida en transporte entre el 1% y el 2% por la resistencia de los cables al paso de la electricidad. En la distribución eléctrica los pasos de alta, media y baja tensión para el suministro a los diferentes consumidores provoca unas pérdidas entre un 6% y un 8% de la energía.

Adicionalmente hay que añadir otra ventaja a este modelo que es la atomización de la generación, que lleva consigo una mayor disponibilidad de la energía ante posibles fallos de grandes plantas generadoras. Con el sistema centralizado de generación aparecen grandes problemas de suministro ante una avería.

6.6. Generación de puestos de trabajo de alto valor añadido.

El ciclo de vida completo de la planta genera puestos de trabajo de alto valor añadido. En la fase de diseño el trabajo del equipo de proyectistas encargados de su desarrollo y concepción. En la fase de implantación y puesta en marcha se estima que genere una gran cantidad de trabajo, sobre todo empleo local:

Empresa/s de construcción y movimiento de tierras.

Empresa/s de transportes.

Empresa/s de instalaciones eléctricas.

Empresa/s de certificación y control.

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Empresa/s de trabajos auxiliares (ferretería, herrería, restaurantes, etc…).

Durante la fase de explotación de la planta se prevé al menos la generación de tres puestos de trabajo estables y directos, no son muchos ya que la planta estará muy automatizada, pero si generará mucho empleo indirecto y riqueza afectando a las siguientes tipos de empresas principalmente:

Empresa/s de transportes.

Empresa/s de instalaciones eléctricas.

Empresa/s ingenierías.

Empresa/s de mantenimiento industrial.

Empresa/s de trabajos auxiliares (ferretería, herrería, restaurantes, etc…).

Todo ello generará un efecto dinamizador de la economía local.

6.7. Modelo de negocio exportable.

La implantación de la instalación será un foco de referencia para otros municipios hacia el camino de la sostenibilidad económica y social más allá de la rentabilidad económica unitaria de la instalación en sí.

Esta instalación es un modelo replicable para cualquier municipio o municipios que tengan en su entorno instalaciones de animales, la tecnología usada es fácilmente adaptable para cualquier tipo de residuo de origen orgánico.

Desde el punto de vista de gestión cooperativa el modelo es atractivo y coherente con las inquietudes sociales que tienen cada vez más los ciudadanos, entidades gestionadas por las personas por y para las personas, con principios y valores emanados por las mismas personas y no por intereses creados por el capital o la especulación.

La replicación de este modelo busca crear una red que haga generar una sinergia unas con otras a diferentes niveles, generación de relaciones económicas, avances técnicos, mejorar productivas, de gestión, etc. Con ello se conseguiría fortalecer y consolidar la propia red y a sus diferentes miembros.

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6.8. Promoción educativa del emprendimiento local y la sostenibilidad del entorno.

Desde el punto de vista educacional la instalación servirá de punto de referencia de sostenibilidad y emprendimiento local. Dando ejemplo de que otro tipo de economía es factible dentro del municipio, la conocida como economía verde. Estas acciones generan un impulso en el municipio, creando e imitando iniciativas emprendedoras entre las personas asociadas a este tipo de economía.

La educación y formación de los ciudadanos para generar una concienciación social sobre ecología, sostenibilidad y economía verde necesitan modelos a imitar y marcos de referencias. Y este es un buen ejemplo, ya que encarna todos los principios y valores asociados a la generación de energías renovables, sino que además se incluyen los asociados al cooperativismo y la economía social. Su impulso demuestra un interés sobre este tipo de conceptos intrínsecos a las personas y a las raíces de la sociedad.

6.9. Gestión cooperativa.

La gestión cooperativa de la entidad sirve de transmisión de los valores y principios que mueven a la economía social en el entorno. Estos valores y principios, alejados de la economía especulativa son importantes que se hagan llegar a los ciudadanos.

Podemos destacar los más básicos:

Asociación voluntaria y abierta.

Control democrático de los socios de la entidad. Los gestores son elegidos por los propios socios de manera democrática.

Participación económica de los socios en la sociedad.

Autonomía e independencia frente a terceros no socios.

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7. DOCUMENTACIÓN ADMINISTRATIVA.

7.1. Introducción.

Los pasos necesarios para el funcionamiento normal de la planta, pasan por ir recorriendo diferentes fases para la consecución de los hitos necesarios en cada Fase:

7.1.1. FASE PREVIA

En la fase previa al comienzo de la tramitación de la instalación ante los diferentes organismos oficiales, es preciso:

Búsqueda de las ubicaciones y negociación con la propiedad.

Redacción del proyecto y presentación del plan de viabilidad.

Constitución de la sociedad.

Tramitación y aprobación de la figura jurídica correspondiente: concesión administrativa, aprobación de declaración de interés comunitario, declaración de impacto medioambiental, etc.

7.1.2. FASE ADMINISTRATIVA

Tramitación de:

Punto de conexión a red eléctrica.

Autorización de la Comunidad Autónoma para la construcción de la Planta.

Licencia de Obra Municipal.

Inscripción en el registro de pre-asignación

Obtención de Financiación.

7.1.3. FASE DE EJECUCIÓN

Construcción completa de la planta.

Inscripción provisional en el Registro de Productores de energía eléctrica del Ministerio de Industria.

Puesta en marcha de la planta en período de pruebas.

Inscripción definitiva en el citado registro.

Puesta en marcha definitiva de la Planta.

7.1.4. FASE DE EXPLOTACIÓN.

Gestión y explotación de la planta a pleno funcionamiento.

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7.2. Fase previa.

7.2.1. BÚSQUEDA DE UBICACIONES.

Como se ha puesto de manifiesto en la Memoria Descriptiva y de Cálculo, la elección de la ubicación de la planta no es una cuestión sencilla.

La construcción de estas plantas se puede desarrollar en suelos de con diferente catalogación:

Áreas rurales, por lo que los terrenos tienen la calificación de suelo rústico, por lo que se ha de tramitar el “Uso Excepcional de Suelo Rústico”.

No es más que la Autorización en suelo rústico de usos excepcionales. Atendiendo a su interés público, a su conformidad con la naturaleza rústica de los terrenos utilizados y a su compatibilidad con los valores protegidos por la legislación del sector.

En suelo rústico podrán autorizarse los siguientes usos excepcionales:

a) Construcciones e instalaciones vinculadas a explotaciones agrícolas, ganaderas, forestales, cinegéticas y otras análogas vinculadas a la utilización racional de los recursos naturales.

b) Actividades extractivas, incluida la explotación minera, las canteras y la extracción de áridos o tierras, así como las construcciones e instalaciones vinculadas a las mismas.

c) Obras públicas e infraestructuras en general, así como las construcciones e instalaciones vinculadas a su ejecución, conservación y servicio.

d) Construcciones e instalaciones propias de los asentamientos tradicionales.

e) Construcciones destinadas a vivienda unifamiliar aislada y que no formen núcleo de población.

f) Obras de rehabilitación, reforma y ampliación de las construcciones e instalaciones existentes que no estén declaradas fuera de ordenación.

g) Otros usos que puedan considerarse de interés público, por estar vinculados a cualquier forma del servicio público, o porque se aprecie la necesidad de su ubicación en suelo rústico, a causa de sus específicos requerimientos o de su incompatibilidad con los usos urbanos.

Normalmente suele solicitarse en el Ayuntamiento en que se encuentre ubicado el suelo rústico objeto de uso excepcional o a la Comisión Territorial de Urbanismo.

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La documentación necesaria para su obtención es:

De carácter no obligatorio:

En el caso de persona física, Fotocopia DNI del solicitante.

En el caso de persona jurídica, Fotocopia NIF de la sociedad y DNI del representante legal.

De carácter obligatorio:

Solicitud debidamente cumplimentada.

1. Proyecto Técnico

2. Memoria descriptiva.

3. Certificado del Registro de la Propiedad del Dominio de Cargas de la Finca.

4. Identificación de colindantes.

5. Plano del emplazamiento propuesto.

6. Justificación del cumplimiento de las condiciones de la Ley 7/2002 de Ordenación Urbanística de Andalucía y sus posteriores modificaciones Ley 1/2006 y 2/2012.

7. Planos descriptivos de la edificación o instalación, de la finca con delimitación de ésta, y de las construcciones previstas y existentes.

8. Justificación pago Tasa.

Polígonos Industriales: sin problema puesto que el terreno ya tiene la calificación necesaria, pero que como se ha visto, no puede ponerse por localizarse muy cerca de las poblaciones, no cumpliendo con otras normas.

7.2.2. REDACCIÓN DEL PROYECTO BÁSICO Y PRESENTACIÓN DEL PLAN DE VIABILIDAD

Es el cometido de este documento. Se confecciona un Proyecto Básico para el diseño, la planificación y la evaluación de una planta de Biogás en el municipio de Villamanrique de la Condesa, con el fin de analizar la tecnología, la viabilidad, la forma de gestión, la influencia social que producirá la construcción de dicha planta.

El documento contiene la descripción de las actividades, instalaciones, procesos y tipo de producto; documentación para la obtención de licencia municipal de actividades; informe ambiental del lugar e impactos previstos; materias primas, sustancias y energía generados y empleados en la instalación; fuentes generadoras de emisiones; y sistemas de emisiones y vertidos.

Este proyecto no es apto para la construcción de la misma, es necesaria la realización de un Proyecto de Ejecución.

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7.2.3. CONSTRUCCIÓN DE LA SOCIEDAD

En España básicamente podemos establecer dos tipos de estructuras corporativas:

Empresa privada: independiente, que establece contratos de compraventa de residuos con productores.

Sociedades participadas: por generadores de residuo, tecnólogos, socios capitalistas, y en algunos casos, pequeñas participaciones de la Administración.

Dentro de este documento, se ha planteado una forma de gestión societaria de la planta. Donde se explica cómo se constituye la sociedad y los métodos de gestión que ello implica.

7.2.4. TRAMITACIÓN Y APROBACIÓN DE LA FIGURA JURÍDICA CORRESPONDIENTE.

Concesión de punto de conexión a red eléctrica.

Para el trámite del punto de conexión, lo primero será realizar el depósito del aval de acceso y conexión a red, para plantas de digestión es de 20 €/kW.

Posteriormente se realiza la solicitud de punto de conexión a la Compañía Distribuidora.

Declaración de utilidad pública.

En cuanto a la utilización del suelo en situación de suelo rural -o rústico a los efectos de nuestro estudio-, en el artículo 13 del Texto Refundido de la Ley Estatal del Suelo de 2008 (“TRLS/08”), aprobado por el Real Decreto Legislativo 2/2008, de 20 de junio, se establece que estos terrenos se utilizarán de conformidad con su naturaleza, debiendo dedicarse, dentro de los límites que dispongan las leyes y la ordenación territorial y urbanística, al uso agrícola, ganadero, forestal, cinegético o cualquier otro vinculado a la utilización racional de los recursos naturales. Por tanto, el uso normal que integra el derecho de propiedad del suelo rústico consiste en la explotación del medio rural, en cualquiera de sus formas, con los límites que impone la Constitución Española en cuanto a la utilización racional de los recursos naturales y los que establezcan las leyes y la ordenación territorial y urbanística.

Además, en la Ley de Ordenación Urbanística de Andalucía (LOUA), artículo 42 se establece que las actividades permisibles en suelo rústico pueden tener por objeto la realización de edificaciones, construcciones, obras e instalaciones, para la implementación de infraestructuras, servicios, dotaciones o equipamientos, así como para usos industriales, terciarios, turísticos u otros análogos, pero en ningún caso usos residenciales.

Por tanto, a la vista del TRLS/08 y la LOUA, puede concluirse que los proyectos de energías renovables se configuran como un uso excepcional en suelo rústico de naturaleza industrial destinado a la producción de energía eléctrica.

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Y se puede concluir que la LOUA permite la implantación de proyectos de energías renovables en suelo rústico que no sea de protección ambiental, siempre que quede acreditado que:

son de utilidad pública o interés social;

deben emplazarse en el medio rural; o

por su naturaleza son incompatibles con el suelo urbano y urbanizable; y

no estén específicamente prohibidos por el planeamiento.

Para su solicitud las actuaciones de Interés Público requieren la aprobación de un Proyecto de Actuación, que deberá contener las siguientes determinaciones:

A) Administración pública, entidad o persona, promotora de la actividad, con precisión de los datos necesarios para su plena identificación.

B) Descripción detallada de la actividad, que en todo caso incluirá:

a) Situación, emplazamiento y delimitación de los terrenos afectados.

b) Caracterización física y jurídica de los terrenos.

c) Características socioeconómicas de la actividad.

d) Características de las edificaciones, construcciones, obras e instalaciones que integre, con inclusión de las exteriores necesarias para la adecuada funcionalidad de la actividad y de las construcciones, infraestructuras y servicios públicos existentes en su ámbito territorial de incidencia.

e) Plazos de inicio y terminación de las obras, con determinación, en su caso, de las fases en que se divida la ejecución.

C) Justificación y fundamentación, en su caso, de los siguientes extremos:

a) Utilidad pública o interés social de su objeto.

b) Viabilidad económico-financiera y plazo de duración de la cualificación urbanística de los terrenos, legitimadora de la actividad.

c) Procedencia o necesidad de la implantación en suelo no urbanizable, justificación de la ubicación concreta propuesta y de su incidencia urbanístico territorial y ambiental, así como de las medidas para la corrección de los impactos territoriales o ambientales.

d) Compatibilidad con el régimen urbanístico de la categoría de suelo no urbanizable, correspondiente a su situación y emplazamiento.

e) No inducción de la formación de nuevos asentamientos.

D) Obligaciones asumidas por el promotor de la actividad, que al menos estarán constituidas por:

a) Las correspondientes a los deberes legales derivados del régimen de la clase de suelo no urbanizable.

b) Pago de la prestación compensatoria en suelo no urbanizable y constitución de garantía, en su caso, de acuerdo con lo regulado en el artículo 52.4 y 5 de esta Ley.

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c) Solicitud de licencia urbanística municipal en el plazo máximo de un año a partir de la aprobación del correspondiente Plan Especial o Proyecto de Actuación, salvo en los casos exceptuados por esta Ley de la obtención de licencia previa.

E) Cualesquiera otras determinaciones que completen la caracterización de la actividad y permitan una adecuada valoración de los requisitos exigidos.

Además el Proyecto de Actuación se formalizará en los documentos necesarios, incluidos planos, para expresar con claridad y precisión las determinaciones a que se refieren los dos apartados anteriores.

Trámites ambientales

La Normativa ambiental aplicable al proyecto es la Ley 7/2007 de la Junta de Andalucía, de 9 de Julio, de Gestión Integrada de la Calidad Ambiental, donde se dice que los instrumentos de prevención y control Ambiental tiene como finalidad prevenir o corregir los efectos negativos sobre el medio ambiente, en función de las acciones que se vayan a realizar.

En el Anexo I de dicha ley, en función de las actuaciones, se indica el tipo de instrumenta a utilizar, ya sea Autorización ambiental Integrada, Autorización Ambiental Unificada o Calificación ambiental.

La principal actividad de la instalación, según se indica en el punto 2.2 de dicho anexo es, Instalación para producción de gas combustible distinto del gas natural y gases licuados del petróleo. Lo que precisa de una Autorización Ambiental Unificada. Entendiendo el biogás como un gas diferente del Gas Natural.

También puede representarse la instalación como se indica en el punto 2.5, Instalaciones de combustión con una potencia térmica de combustión menor a 50 MW.

Tanto dentro de su epígrafe a) Instalaciones de producción de energía eléctrica en régimen ordinario o en régimen especial, en las que se produzca combustión de combustibles fósiles, residuos o biomasa. En realidad se estaría quemando un subproducto obtenido de residuos.

Como en el punto b) Instalaciones de cogeneración, calderas, hornos generadores de vapor o cualquier otro equipamiento o instalación de combustión existente en una industria, sea ésta o no su actividad principal.

En este caso el instrumento requerido sería la Calificación Ambiental.

De cualquier forma, motivado por la inclusión como sustrato de Residuos de Matadero, en dicho Anexo, en el epígrafe 10.7, Instalaciones para el aprovechamiento o la eliminación de subproductos o desechos de animales no destinados al consumo humano con una capacidad de tratamiento no superior a 10 toneladas por día, es necesaria una Autorización Ambiental Unificada.

Una vez puesta de manifiesto, la problemática de los trámites ambientales, en la misma ley, para cualquiera que sea el trámite a realizar, en su artículo 23 y en su artículo 30, tiene prevista una consulta previa, donde se debe presentar una memoria resumen que recoja las características significativas del Proyecto. Con esta consulta, la Consejería competente en tema de medio ambiente, podrá dar su opinión sobre el alcance, amplitud y grado de especificación de la información que debe contener dicha documentación.

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Para seguir el procedimiento de la Autorización Ambiental Unificada, según el artículo 31, es necesario:

Un proyecto técnico.

Un informe de compatibilidad con el planeamiento urbanístico emitido por la Administración competente en cada caso.

Un estudio de impacto ambiental que contendrá, al menos, la siguiente información:

1. Descripción del proyecto y sus acciones.

Se deberá analizar, en particular, la definición, características y ubicación del proyecto; las exigencias previsibles en relación con la utilización del suelo y de otros recursos naturales en las distintas fases del proyecto, las principales características de los procedimientos de fabricación o construcción, así como los residuos vertidos y emisiones de materia o energía resultantes.

2. Examen de alternativas técnicamente viables y presentación razonada de la solución adoptada, abordando el análisis de los potenciales impactos de cada una de ellas.

3. Inventario ambiental y descripción de las interacciones ecológicas y ambientales claves.

Deberá centrarse, especialmente, en el ser humano, la fauna, la flora, el suelo, el agua, el aire, los factores climáticos, los bienes materiales y el patrimonio cultural, el paisaje, así como la interacción entre los factores citados.

4. Identificación y valoración de impactos en las distintas alternativas.

Se analizarán, principalmente, los efectos que el proyecto es susceptible de producir sobre el medio ambiente por: La existencia del proyecto, la utilización de los recursos naturales, la emisión de contaminantes y la generación de residuos.

Asimismo, se tendrán que indicar los métodos de previsión utilizados para valorar sus efectos sobre el medio ambiente.

5. Propuesta de medidas protectoras y correctoras.

Se realizará una descripción de las medidas previstas para evitar, reducir y, si fuera necesario, compensar los efectos negativos significativos del proyecto en el medio ambiente.

6. Programa de vigilancia ambiental.

En relación con la alternativa propuesta, se deberá establecer un sistema que garantice el cumplimiento de las indicaciones y medidas, protectoras y correctoras, contenidas en el estudio de impacto ambiental.

7. Documento de síntesis.

Se aportará un resumen no técnico de las conclusiones relativas al proyecto en cuestión y al contenido del estudio de impacto ambiental presentado, redactado en términos asequibles a la comprensión general.

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Documentación necesaria para la Autorización de Gestor y Productor de residuos.

Datos atmosféricos de la zona en cuestión.

Y la documentación exigida por la Normativa aplicable para aquellas autorizaciones y pronunciamientos que en cada caso se integren en la autorización ambiental unificada, como: solicitud firmada por el representante legal de la empresa; CIF de la empresa; escrituras de constitución de la empresa resumen no técnico; cualquier otra documentación que puedan solicitar: modelización de residuos, de los niveles de emisión atmosférica, estudio de situación del suelo…

La Consejería competente en materia de medio ambiente dictará y notificará la resolución que ponga fin al procedimiento en el plazo máximo de ocho meses desde la presentación de la solicitud. Transcurrido dicho plazo sin haberse notificado resolución expresa, los interesados podrán entender desestimada su solicitud.

Excepcionalmente y por razones justificadas, la Consejería competente en materia de medio ambiente podrá acordar la ampliación del plazo de ocho meses previsto en el párrafo anterior, a un máximo de diez meses, mediante resolución motivada que será notificada a los interesados.

7.3. Fase administrativa.

7.3.1. CONCESIÓN DE AUTORIZACIÓN ADMINISTRATIVA

Estas autorizaciones no podrán ser otorgadas si su titular no ha obtenido previamente la autorización del punto de conexión a las redes de transporte o distribución correspondientes. A estos efectos, el Procedimiento de Operación podrá incluir límites a la capacidad de conexión por zonas o por nudos.

Los solicitantes de autorizaciones para instalaciones de producción de energía eléctrica deberán acreditar los siguientes extremos:

Las condiciones de eficiencia energética, técnicas y de seguridad de las instalaciones propuestas.

El adecuado cumplimiento de las condiciones de protección del medio ambiente y la minimización de los impactos ambientales.

Las circunstancias del emplazamiento de la instalación.

Su capacidad legal, técnica y económico-financiera para la realización del proyecto.

Las autorizaciones administrativas serán otorgadas por la Administración competente, sin perjuicio de las concesiones y autorizaciones que sean necesarias, de acuerdo con otras disposiciones que resulten aplicables y en especial las relativas a la ordenación del territorio y al medio ambiente.

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La falta de resolución expresa de las solicitudes de autorización a que se refiere el presente artículo tendrá efectos desestimatorios. En todo caso podrá interponerse recurso ordinario ante la autoridad administrativa correspondiente.

Se crea, en el Ministerio de industria y Energía, un Registro Administrativo de Instalaciones de Producción de Energía Eléctrica en el cual habrán de estar inscritas todas aquellas instalaciones de producción de energía eléctrica que hayan sido autorizadas, las condiciones de dicha instalación y, en especial, la potencia de la instalación.

Las Comunidades Autónomas con competencias en la materia podrán crear y gestionar los correspondientes registros territoriales en los que deberán estar inscritas todas las instalaciones ubicadas en el ámbito territorial de aquéllas.

La inscripción en el Registro Administrativo de Instalaciones de Producción de Energía Eléctrica será condición necesaria para poder participar en el mercado de producción de energía eléctrica en cualquiera de las modalidades de contratación con entrega física. Las Comunidades Autónomas tendrán acceso a la información contenida en este Registro.

Los titulares de las autorizaciones estarán obligados a mantener la capacidad de producción prevista en las mismas y a proporcionar a la Administración la información que se les requiera de cuantos datos afecten a las condiciones que determinaron su otorgamiento.

El incumplimiento de las condiciones y requisitos establecidos en las autorizaciones o la variación sustancial de los presupuestos que determinaron su otorgamiento podrán dar lugar a su revocación, en los términos previstos en el régimen sancionador aplicable.

La actividad de producción incluirá la transformación de energía eléctrica, así como, en su caso, la conexión con la red de, transporte o de distribución

7.3.2. TRAMITACIÓN DE AUTORIZACIÓN DE LA COMUNIDAD AUTÓNOMA PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LA PLANTA.

El procedimiento de autorización medioambiental está fuertemente ligado a la legislación nacional y autonómica (porque la mayoría de las competencias son transferidas a las Comunidades Autónomas). Un adecuado procedimiento de autorización asegura un tiempo de operación a largo plazo de la planta.

7.3.3. TRAMITACIÓN DE LICENCIA DE OBRA MUNICIPAL

El régimen de licencias de obra y autorizaciones se regula en la ley 7/2002, de Ordenación Urbanística de Andalucía, recientemente modificada por la Ley 2/2010, de 30 de enero, en aplicación del nuevo marco estatal establecido por el Real Decreto Legislativo 2/2008, de 20 de junio, por el que se aprueba el texto refundido de la Ley del Suelo, que establece, entre otras, la libertad de empresa en el ámbito de la actividad urbanística. También debe citarse la ley 7/2207, de 9 de julio, de Gestión Integrada de la Calidad Ambiental, cuyo objeto es establecer un marco adecuado para el desarrollo sostenible, estableciendo los instrumentos de

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prevención y control ambiental, autonómico y municipal, previos e integrados en la licencia, respectivamente.

El marco normativo expuesto viene a redefinir, de conformidad con los principios europeos, los mecanismos de control sobre actividades y ejercicios de determinados derechos por los ciudadanos como reflejo de la concepción clásica de las facultades de policía administrativa. Así, el esquema de control previo basado en una petición, verificación del cumplimiento de la legalidad aplicable y autorización expresa para que el particular pueda desarrollar una tarea, se ve sustancialmente alterado por la técnica de la declaración responsable, que básicamente permite iniciar una actividad sin esperar una resolución expresa sólo a partir de una declaración del particular de cumplimiento de la legalidad, junto con la aportación de carácter documental necesaria y sin perjuicio del control administrativo, que pueda ser a posteriori.

De acuerdo con esto, cada ayuntamiento, posee una Ordenanza reguladora de las licencias, teniendo como referente normativo sectorial la ley Andaluza 7/2007, de Gestión Integrada de la Calidad Ambiental, se caracteriza como sistema preferente de medio de intervención en la materia.

7.3.4. OBTENCIÓN DE FINANCIACIÓN

Con motivo de este punto, en este documento se realiza un Análisis Económico-Financiero para valorar las posibilidades de los diferentes cauces de financiación y las necesidades económicas que va a necesitar la planta.

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7.4. Fase de ejecución

7.4.1. TRAMITACIÓN DE INSCRIPCIÓN EN EL REGISTRO DE PRE-ASIGNACIÓN

Para obtener el registro es necesario, además de haber obtenido los permisos anteriores, como:

Punto de conexión.

Autorización administrativa.

Licencia de obras.

Resguardo del aval de acceso a conexión.

Es necesario también, demostrar:

50% de los recursos económicos

50% de los equipos.

Informe favorable de aguas. Un segundo aval (20 €/kW) a presentar en Caja General de Depósitos de la

Administración General del Estado, a favor de la Dirección General de política Energética.

7.4.2. CONSTRUCCIÓN COMPLETA DE LA PLANTA

Como para cualquier obra industrial o de edificación, el Proyecto constructivo incluye estudios geotécnicos para conocer las características del terreno, nivel freático, etc., estudios topográficos, estudios climatológicos e hidráulicos, para conocer la inundabilidad de la parcela, estudios de servicios afectados, etc.

Proyecto de Construcción, que básicamente se compone de los siguientes documentos:

Memoria y anejos.

Planos: ubicación, topografía, estructuras, instalaciones, detalles constructivos, etc.

Pliego de Condiciones y Especificaciones Técnicas de los equipos y materiales a emplear.

Presupuesto: cuadros de precios, mediciones y presupuesto.

Para obtener la Licencia de Obras, es necesario obtener previamente la Autorización Ambiental, para lo cual habrá de superar los trámites establecidos en la legislación estatal y autonómica sobre prevención y control integrados de la contaminación (estos trámites suelen durar 4-5 meses).

Así mismo, dependiendo de factores como el tamaño/volumen de las instalaciones, los residuos a tratar, etc., puede ser exigible por parte de la Administración, además de lo anterior, la redacción de un Estudio de Impacto Ambiental.

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7.4.3. SOLICITUD DE RECONOCIMIENTO CONDICIÓN DE RÉGIMEN ESPECIAL.

Esta solicitud se realiza en la Delegación de la Consejería de Industria de la Junta de Andalucía, y según se indica en los artículos 6 y 7 del Real Decreto 661/2007, es necesario:

Memoria resumen.

Memoria de características técnicas.

Un estudio energético, según el Anexo I del citado Real Decreto.

Un procedimiento de Medida y registro.

7.4.4. PUESTA EN MARCHA DEFINITIVA DE LA PLANTA.

Con el certificado de Dirección de Obra, se solicita la puesta en marcha de la instalación, que también se realiza en la Consejería de Industria de la Junta de Andalucía.

7.4.5. INSCRIPCIÓN DEFINITIVA EN EL REGISTRO DE PRODUCTORES DE ENERGÍA ELÉCTRICA DEL MINISTERIO DE INDUSTRIA.

Según el artículo 12 del Real Decreto 661/2007, es necesario un contrato con la empresa distribuidora y un certificado de cumplimiento del Reglamento de Puntos de Medida.

Una vez obtenida la Resolución de reconocimiento de Régimen Especial y la Inscripción definitiva en el Registro de la Comunidad Autónoma, de manera automática y sin necesidad de solicitud se obtiene la Inscripción definitiva en el Registro del Ministerio de Industria, Comercio y Turismo.

La parte más negativa de la tramitación es el tiempo necesario para poder empezar la construcción. El periodo medio para poder comenzar a producir biogás, completados todos los trámites administrativos, supera los dos años y medio (y en algunos casos alcanza hasta cuatro años).

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7.5. Fase de explotación

7.5.1. GESTIÓN Y EXPLOTACIÓN DE LA PLANTA A PLENO FUNCIONAMIENTO.

Para el biogás y su transformación en electricidad y calor, se han realizado todos los trámites necesarios. Pero en funcionamiento, la planta generará “residuos” que deberán ser tratados y para los que hay que acreditarse.

La Directiva Europea 2088/98/CE sobre los residuos obliga a los Estados Miembro a que los residuos se sometan a operaciones de valorización, lo hagan conforme a lo establecido en los artículos 4 y 13. A su vez, en su Anexo II, considera como valorización el “tratamiento de los suelos que produzca un beneficio a la agricultura o una mejora ecológica de los mismos”.

Por lo tanto, la utilización del digestato resultante de digestión anaerobia agroindustrial está respaldada por la propia Directiva Marco de Residuos, aunque para ello, debe cumplir los requisitos que se exigen a los fertilizantes, de entre los que destacan:

Real Decreto 1310/1990, de 29 de octubre, por el que se regula la utilización de los lodos de depuración en el sector agrario y que establece los límites de los metales pesados que pueden contener en función del pH de los suelos.

Real Decreto 261/1996, de 16 de febrero, por el que se establecen las medidas necesarias sobre protección de las aguas contra la contaminación producida por los nitratos procedentes de fuentes agrarias y que limita a 170 kg de N por ha y año que puede aplicarse en las zonas vulnerables.

Real Decreto 824/2005, de 8 de julio, sobre productos fertilizantes, modificado por Orden APA/836/2008, de 25 de marzo, por la que se modifican los anexos I, II, III y VI del Real Decreto 824/2005. Se establecen las características que deben cumplir los abonos nitrogenados y, por tanto, el digestato. En el Anexo IV aparece el digestato dentro de la lista de los residuos orgánicos biodegradables”, siempre que cumplan lo exigido en el Anexo VI del Reglamento 1774/2002.

La catalogación digestato se realiza en función de los sustratos de entrada en la planta de biogás:

1. Si los sustratos de entrada son deyecciones ganaderas y/o subproductos o productos agrícolas. El digestato puede usarse como fertilizante orgánico nitrogenado.

2. Sustratos de entrada son parcial o totalmente residuos. El digestato se trata como residuo. CER190606. Se pude gestionar mediante:

I. La entrega del residuo a un gestor de residuos autorizado (planta compostaje…)

II. La aplicación agrícola del residuo a través de un gestor de residuos autorizado para la aplicación agrícola

III. La aplicación DIRECTA del residuo a través de Fichas de Destinación. Plan de gestión agrícola, control agronómico del digestato, control analítico de las tierras.

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Por lo tanto, catalogar el digestato como residuo lo vemos un gran inconveniente.

Las soluciones existentes actualmente para tratar residuos, mediante un gestor o aplicador autorizado, implican un coste por m3 o tonelada de digestato a entregar. En muchos casos, esta solución hace inviable económicamente la planta de biogás.

La gestión directa mediante Fichas de Destinación económicamente es mejor, pero también puede resultar cara. Hay que realizar controles analíticos (agronómico y de la tierra) en las tierras donde se aplica. En zonas donde hay mucha parcelación de tierras, es inviable.

El digestato se acumula en la planta de biogás y es muy fácil llevar un control analítico. Si el digestato cumple los requisitos exigidos en la planta, ¿por qué más controles?

La ventaja más evidente es la valorización del digestato como fertilizante agrícola. El digestato es un producto orgánico tratado y estabilizado, con un gran potencial como fertilizante. Actualmente, ya tiene mercado y demanda en el sector agrícola.

En cualquier camino que se siga para el digestato, el destino final es la aplicación agrícola. Hay caminos con más controles, pero a costa de muchos más peajes _ Planta inviable.

Cuando los sustratos de entrada a las plantas son residuos, es la Administración quien autoriza cada uno de ellos. Si alguno no es apto para la aplicación agrícola final, ya no se autoriza su entrada.

Ejemplo real: Una explotación ganadera con aplicación de purines mediante fertilización a los campos. Construye una planta de biogás, en la que utiliza el 100% de sus purines y un % de co-sustrato (residuos). La mezcla final es 70% purines + 30% residuo. Se realiza una mejora medioambiental muy importante en la explotación, pero se debe gestionar el 100% del digestato como residuo. La decisión de muchos promotores es no utilizar deyecciones ganaderas para las plantas de biogás.

Existe una sensación de apoyo global por parte de la Administración a esta tecnología, pero de desconocimiento de su funcionamiento en detalle de la generación de biogás (digestión anaerobia) y de la dificultad para su implantación.

No todas las plantas de biogás utilizan los mismos sustratos y por tanto habrá gran variedad de digestatos. En cambio la catalogación siempre es fija: Fertilizante o Residuo.

Actualmente, las exigencias medioambientales que se aplican a las plantas hacen inviable esta tecnología en nuestro país:

Retribución tarifaria por kW, de las más bajas de Europa

Requisitos medioambientales, de los más exigentes de Europa.

Varios países europeos tienen superados estos puntos y están aprovechando el potencial que realmente tiene del biogás. Si la Administración no se posiciona de forma mucho más clara y decidida, el biogás será una alternativa residual en nuestro país.

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7.6. El ganadero deja de ser ganadero

Acabados los trámites administrativos se presenta una nueva situación laboral o de títulos o de nuevas profesiones: el ganadero deja de ser ganadero, en el sentido más estricto de la producción animal.

De hecho un ganadero ya es un empresario, aunque muchos no se vean en esta situación. Para el caso que nos ocupa, el promotor de la instalación de biogás es una asociación de ganaderos.

Se da por hecho que ya está construida la planta de digestión anaerobia con más de una matriz orgánica (yacija proveniente de las explotaciones y residuos de matadero, SANDACH).

De entrada, la persona jurídica se convierte en un gestor de residuos, ya que en su instalación entrarán materiales de este tipo (deyecciones, restos de matadero). Puede suceder que el promotor de una instalación de tratamiento colectivo en el proceso de tramitación ya se dé de alta como gestor de residuos por que la legislación territorial así lo exige.

Como uno de los co-sustratos de entrada en la instalación son subproductos animales no destinados al consumo humano (los denominados SANDACH). Es imprescindible darse de alta como empresa transformadora de productos SANDACH

Pero el proceso de digestión anaerobia genera gas, por lo que la sociedad se debería acreditar productor de gas. El gas se quema en un motor de combustión y se obtiene electricidad, parte de la cual se vende para recuperar el capital invertido. En este punto es necesario ser productor eléctrico.

Ahora, los motores necesitan cambios de aceites minerales para su funcionamiento; además se generan otros residuos industriales y un digestato, que, como se ha dicho es un residuo, que puede tener valor, pero residuo al fin y al cabo. Por lo tantoes necesario ser productor de residuos.

Y eso no es todo, porque en algunas CCAA la aplicación del digestato como residuo requiere que quien lo aplique al campo como fertilizante sea gestor de residuos de aplicación agrícola.

Como se ha podido ver, el proceso ha empezado con un ganadero y ha acabado con un empresario con seis títulos.

Todo un cambio complejo desde diferentes puntos de vista: de las instalaciones, de las tramitaciones, de los impuestos, de los controles y/o inspecciones de los organismos competentes de la gestión de residuos de nuestra situación laboral.

En definitiva, todo un nuevo reto.

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8. PRESUPUESTO.

8.1. Introducción.

En este apartado se realiza una valoración económica de lo que costaría la realización material de la planta. No se va a introducir todo el estudio realizado y sólo se va a poner el resumen del presupuesto con las partidas estudiadas.

8.2. Resumen del presupuesto.

BIOGAS 01 TRABAJOS PREVIOS ..................................................................................... 9.550,80 0,71 BIOGAS 02 ACONDICIONAMIENTO DE TERRENOS ...................................................... 16.069,73 1,20 BIOGAS 03 CIMENTACIONES ........................................................................................... 95.237,60 7,10 BIOGAS 04 SANEAMIENTO ............................................................................................... 12.620,94 0,94 BIOGAS 05 ESTRUCTURAS .............................................................................................. 164.806,68 12,29 BIOGAS 06 ALBAÑILERIA .................................................................................................. 17.704,44 1,32 BIOGAS 07 CUBIERTA ....................................................................................................... 28.527,92 2,13 BIOGAS 08 INSTALACIONES ............................................................................................ 976.118,03 72,80 BIOGAS 09 REVESTIMIENTOS ......................................................................................... 5.164,44 0,39 BIOGAS 10 CARPINTERIA ................................................................................................. 2.792,71 0,21 BIOGAS 11 PINTURAS ....................................................................................................... 1.292,10 0,10 BIOGAS 12 URBANIZACIONES ......................................................................................... 10.945,75 0,82

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL 1.340.831,14

13,00 % Gastos generales ......................... 174.308,05

6,00 % Beneficio industrial ....................... 80.449,87

SUMA DE G.G. y B.I. 254.757,92

21,00 % I.V.A. ............................................. 335.073,70

TOTAL PRESUPUESTO CONTRATA 1.930.662,76

TOTAL PRESUPUESTO GENERAL 1.930.662,76

Asciende el presupuesto general a la expresada cantidad de UN MILLÓN NOVECIENTOS TREINTA MIL SEISCIENTOS

SESENTA Y DOS EUROS con SETENTA Y SEIS CÉNTIMOS.

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9. ANÁLISIS ECONÓMICO FINANCIERO.

9.1. Inversión.

El proyecto comprende el desarrollo, implantación y explotación de una planta de biogás en el municipio de Villamanrique de la Condesa.

La energía es un bien escaso, especialmente en los últimos tiempos. La posibilidad de aprovechamiento de cualquier fuente energética, especialmente si se trata de un recurso renovable, es una obligación de la sociedad.

En este contexto la producción de biogás responde a este modelo, siendo además un método de reciclaje de residuos orgánicos biodegradables y, cuando se aprovecha como combustible, un importante consumidor de gases de efecto invernadero al retirar el metano (gas con un efecto invernadero 21 veces superior al CO2.) de la atmósfera.

Podemos destacar los más básicos:

- Asociación voluntaria y abierta. - Control democrático de los socios de la entidad. Los gestores son elegidos por los

propios socios de manera democrática. - Participación económica de los socios en la sociedad. - Autonomía e independencia frente a terceros no socios.

La inversión total del proyecto está cuantificada en 1.930.662,76€ que incluye los siguientes conceptos:

Trabajos previos.

Acondicionamiento del terrero

Cimentaciones.

Saneamientos.

Estructuras.

Albañilería.

Cubierta.

Revestimientos.

Carpintería.

Pinturas.

Urbanizaciones.

Instalaciones:

Tuberías, canalizaciones e hidráulica del proceso.

Maquinarias.

Generador/es.

Instalación eléctrica.

Instalación de control e instrumentación.

Contraincendios.

Está considerada la amortización de la instalación y obra civil en 20 años.

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9.2. Ingresos

9.2.1. INGRESOS ORDINARIOS

Se consideran que los ingresos ordinarios son los generados por la facturación de la generación eléctrica de la planta.

En condiciones normales se espera que la producción eléctrica normal sea de 100Kw que es la producción nominal del generador de producción. Existe un segundo generador pero está dimensionado para hacer un funcionamiento en modo autoconsumo, por lo que no se ha tenido en cuenta en términos económicos.

Se ha estimado una producción de unos 335días al año al 100% de productividad. En el resto del tiempo se computan (30 días) pérdidas por paradas programadas por producción, mantenimiento preventivo o predictivo, averías, o caídas del rendimiento por debajo del nominal.

Se ha estimado un pago de prima por KWh de 0,13069€. Lo cual nos da una cuantía de ingresos anuales de 105.074,76€.

El precio de la prima considerado es un valor que podría variar dado que está pendiente una nueva regulación estatal que los fije. Aunque se estima que existirá una subida progresiva del precio de la energía, lo que hace que aunque se page con el tiempo al mismo precio la energía generada que la producida hará cada vez más favorable la rentabilidad del proyecto.

9.2.2. INGRESOS EXTRAORDINARIOS

Se consideran que los ingresos extraordinarios son los generados por la venta de la producción de compost para fertilizante.

Para la venta de compost se debe tener en cuenta el RD 825/05, el compost generado a partir de la gallinaza y estiércol se encuadra dentro del epígrafe 2.1.6.

Se ha estimado una producción de compost anual de unos 4.284.951,45Kg, se ha estimado un precio de venta por tonelada de compost de 10€/tonelada. Lo que da un total de ingresos extraordinarios de unos 42.849,51€.

9.2.3. INGRESOS TOTALES

La suma total de ingresos anuales es de 126.499,52€, que corresponden a la suma de los ingresos ordinarios y extraordinarios del proceso.

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9.3. Gastos y costos

9.3.1. GASTOS DE PERSONAL

Se ha considerado la siguiente estructura laboral de la planta.

1. Persona responsable del área gerencial y comercial. Se ha considerado una persona a ½ jornada trabajando, realizando las funciones gerenciales, de dirección y comerciales de la planta. Se ha estimado que el coste anual total de esta persona es de unos 10.000€/año.

2. Persona encarga de la administración. Se ha considerado una persona a jornada completa realizando funciones de administración, registro de entrada de materia prima de los socios, salida de compost. Se ha estimado que el coste anual total de esta persona es de unos 18.000€/año.

3. Persona encarga de la gestión del proceso y mantenimiento. Se ha considerado una persona a jornada completa realizando funciones de mantenimiento, operación, y carga y descarga de materia. Se ha estimado que el coste anual total de esta persona es de unos 18.000€/año.

El coste total de personal considerado de la planta es unos 48.000€/año.

9.3.2. GASTOS DE RECEPCIÓN DE MATERIA PRIMA

Se ha considerado que la entrada de la materia prima del proceso será a cargo de los propios socios de la cooperativa.

Se considera inicialmente el pago al socio de 1€/tonelada de materia prima entregada en la planta y que cumpla unos parámetros de calidad mínimos fijados por la sociedad. En caso de que la calidad de la materia aportada sea inferior el pago al socio será también inferior.

Se ha calculado que la cantidad total de materia aportada por los socios tanto de gallinaza como de pollos muertos es de unos 6.328.810,6 Kg/año. Lo que hace que los gastos sean en este capítulo de unos 6.328,81€.

9.3.3. COSTOS DE ADITIVOS Y CONSUMIBLES DEL PROCESO

Se ha considera un costo anual de unos 2.335,40€/año. Que incluye los siguientes conceptos:

Depósitos de sosa para control de pH.

Depósitos de ácido para control de pH.

Otros aditivos del proceso.

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9.3.4. COSTOS DE MANTENIMIENTO Y SUSTITUCIÓN DE EQUIPOS POR AVERÍAS

Se ha considera un costo anual de unos 1.351,46€/año. Que incluye los siguientes conceptos:

Sustitución de equipos averiados.

Reparaciones externas de equipos averiados.

Calibración de instrumentación.

Productos consumibles del equipamiento instalado.

9.3.5. GASTOS DE SEGUROS, TASAS Y OTROS GASTOS ADMINISTRATIVOS

Se ha considera un gasto anual de unos 1.930,6€/año. Que incluye los siguientes conceptos:

Gastos de la contratación de seguros.

Gastos de tasas y tramitaciones para las diferentes tramitaciones frente a la administración pública.

Gastos de comisiones bancarias.

Gastos corrientes de la oficina.

9.3.6. GASTOS IMPREVISTOS

Se ha considera un gasto anual de unos 1.351,46€/año. Que incluye todos los gastos imprevistos, sobrecostos no contemplados, o gastos puntuales

9.3.7. GASTOS Y COSTOS TOTALES DEL PROCESO Y ACTUALIZACIÓN ANUAL

Se La suma total de todos los gastos y costos contemplados son de unos 59.297,80€/año.

Se ha considerado un porcentaje de actualización anual de los costos y gastos de un 1%. Lo cual implica que la planta deberá hacer una política activa de control de este concepto para evitar su incumplimiento. Este porcentaje es debido a la influencia de la inflación, subida de precios de proveedores, subida de salarios, etc.

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9.4. Fuentes de financiación externa

Se ha considerado dos escenarios posibles:

100% de fondos propios de los socios.

75% de fondos propios de los socios y 25% proveniente de apoyo público.

Las principales administraciones públicas que podrían aportar financiación son:

Ayudas europeas al fomento del desarrollo rural.

Ayudas asociadas de la Agencia Andaluza de la Energía.

Ayudas asociadas para el Plan sobre biodigestión de purines de la Consejería de Agricultura, Pesca y Medio Ambiente.

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9.4.1. ESTUDIO VIABILIDAD CON INVERSIÓN COMPLETA MEDIANTE FONDOS PROPIOS

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La conclusión que se saca es que el proyecto es viable pero a un intervalo muy extenso en el tiempo lo que genera una gran incertidumbre en los retornos de inversión, esto hace que sea desaconsejable la inversión en estas circunstancias.

Se ha considerado la premisa que el precio del KWh sea constante en el tiempo, esa premisa de principio es falsa, debido a que se espera un nuevo marco regulatorio sobre el precio de pago de la energía, también indicar que la subida de los costes energéticos en los próximos años harán que aunque se pague al mismo precio el KWh generado que el consumido este último irá subiendo lo que hará que mejore con los años la rentabilidad de la planta.

(€2.000.000,00)

(€1.500.000,00)

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Variación del VAN en función del coste del capital

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9.4.2. ESTUDIO VIABILIDAD CON INVERSIÓN MEDIANTE FONDOS PROPIOS Y APOYO PÚBLICO DE UN 25%

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La conclusión que se saca es que el proyecto es viable pero a un intervalo extenso en el tiempo, pero razonable para una instalación industrial de estas características. Tiene la desventaja de la incertidumbre asociada a la entrada de apoyo público a la inversión, pero tiene la ventaja que propicia una mayor implicación de instituciones públicas para la consecución del proyecto.

Se ha considerado la premisa que el precio del KWh sea constante en el tiempo, esa premisa de principio es falsa, debido a que se espera un nuevo marco regulatorio sobre el precio de pago de la energía, también indicar que la subida de los costes energéticos en los próximos años harán que aunque se pague al mismo precio el KWh generado que el consumido este último irá subiendo lo que hará que mejore con los años la rentabilidad de la planta.

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Variación del VAN en función del coste del capital

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9.5. Conclusiones

Las conclusiones finales que se pueden extraer del documento son:

1. El proyecto es viable e interesante su ejecución siempre en el caso de que exista un apoyo concertado con las instituciones públicas y exista financiación pública.

2. Es un proyecto sostenible que genera puestos de trabajo directos (2 puestos y medio), más los indirectos, ya que son necesarios para diferentes funciones de la planta, transporte de materia prima y compost, operaciones de mantenimiento especializado o de apoyo, etc.

3. Se genera una actividad de alto valor añadido.

4. Se da un paso hacia el cierre del ciclo del proceso productivo completo de las granjas avícolas.

5. Mejora de la rentabilidad de la planta con el tiempo debido a que se espera que los costes energéticos sigan subiendo por lo que se pagará cada vez mejor la energía generada.