EL APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS DE DEPURADORA. LA EXPERIENCIA DE LA EDAR ALMOZARA

JOSÉ IGANCIO CASTRILLO FERNÁNDEZ DIRECTOR TÉCNICO.ECOCIUDAD ZARAGOZA

Madrid, 19 de Noviembre de 2014 Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos

• Longitud colectores municipales 1.147 km (2015) • Distribución en 24 cuencas de aportación • 42.270 udes. sumideros • Características: Diversidad en cuanto tipologías:

• Materiales (cerámicos, hormigón, PVC, P.E.,…) • Diversidad de Secciones , circulares, ovoides, marcos, galerías..) • Porcentaje de la red inferior a 600 mm 74,6%.

Antigüedad: Se ha ido desarrollando desde hace más de un siglo Red Unitaria, nuevas urbanizaciones han ido incorporando redes separativas

• 9 Tanques de tormenta y 6 bombeos

RED DE SANEAMIENTO DE LA CIUDAD DE ZARAGOZA. DESCRIPCIÓN DE LA RED

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Características de la instalación

Planta de Fangos activos convencional

Capacidad de tratamiento 34.560m3/día

100.000 hab-eq

Vertidos recogidos en la EDAR:

• Barrios de Miralbueno, Oliver, Valdefierro, La Bombarda, Monzalbarba, Delicias , Montecanal, Valdespartera, Arcosur

• Zonas industriales junto Autovías de Logroño y Madrid (NII-a)

• Dispone de instalación Fosas sépticas no conectadas a red municipal

Puesta en servicio año 1989

Línea de aguas

1. Pozo de gruesos y Elevación

2. Desbaste y tamizado

3. Desarenado – desengrasado

4. Decantación primaria

5. Tratamiento biológico

6. Decantación secundaria

Línea de fangos

7. Espesador de fangos mixtos

8. Digestores primario y secundario

9. Fosas sépticas

10. Secado de fangos

Producción de Gas-energía (cogeneración)

11. Motogenerador.

12. Gasómetros

13. Calderas

* Caudal anual tratado 11.122.599 m3 * Cargas medias de contaminación Fangos producidos - 3.833 Tn. - Sequedad media 23-25% - Materia Seca gestionada- 920 Tn

• El consumo energético en el año 2015 ascendió a 2.294.603 Kwh • La media mensual se situó en 191.217 Kwh

CLAVES PARA OPTIMIZAR LA GESTIÓN DE FANGOS • REDUCCIÓN DE VOLÚMEN-Aumento de la concentración de los fangos • ESTABILIZACIÓN – reducción de M.O.Volátil • REVALORIZACIÓN ENERGÉTICA-COGENERACIÓN • REVALORIZACIÓN AMBIENTAL-APROVECHAMIENTO AGRÍCOLA.

DIGESTIÓN ANAEROBIA+COGENERACIÓN

• Espesador de fangos mixtos – aumentar la concentración de los fangos.- Se consiguen concentraciones entre el 3-5%.

• Volumen – 370 m3

• T.R.H. 30 horas.

• % M.O a la salida ---80%

• Volumen purgado a digestión -155 m3/día

• EDAR ALMOZARA DISPONE DE UN SISTEMA DE DIGESTIÓN ANAEROBIA MESOFÍLICA

• Es una fermentación en ausencia total de oxígeno que genera una mezcla de productos gaseosos (CO2 y CH4) conocido como biogás. • El proceso se desarrolla en tres etapas diferenciadas: - Hidrólisis → se degradan los polímeros orgánicos complejos constituyentes de la biomasa y dan lugar moléculas más simples. - Acido génesis → un grupo de bacterias producen varios compuestos que servirán como alimento para las bacterias metano génicas. - Metano génesis → se degradan las sustancias producidas en etapas anteriores hasta la producción de biogás. • Se consigue-

•Reducir potencial de fermentación Evita malos olores •Reducir materia •Mejorar Deshidratabilidad final del fango

• PARÁMETROS DE DISEÑO • DIGESTOR PRIMARIO

• Volumen- 3.850 m3 • T.R.H.- 25 días---------valor medio 20 días. • Carga de M. Volátil 1.57 kg/m3/día. • Reducción volátiles-45 %------media de 2015—en torno 55% • Temperatura T – 30-35 ºC • Sistema de calentamiento fango HEATAMX-con recirculación

• Control del proceso de digestión. Para el correcto funcionamiento del proceso de digestión y optimización de la producción de gas es necesario controlar los siguientes parámetros.

1. Temperatura Calentamiento del fango de entrada. Mantenimiento de la Tª en torno a los 30ºC Pérdidas de calor proceso

2. Tiempo de Retención Hidráulica-TRH.

Equilibrio entre producción de gas y formación de espumas

3. Mezcla-homogenización interior Recirculación y agitación aprovechando el propio biogás.

4. Reducción de sólidos volátiles-marca el rendimiento del proceso -0.75-1.1 Nm3/kg 5. pH y alcalinidad- equilibrio entre fases ácidas y básicas 6. Evitar compuestos tóxicos- inhiben el proceso- buena agitación 7. Control formación SH2- afecta calidad gas-------adición de Cloruro Férrico-

COGENERACIÓN

• Como resultado final de la digestión se obtienen: 1. Digestato- fango estabilizado

% materia orgánica – 60-65 %. Reducción de volátiles- superior al 50% Contenido de nutrientes N y P. Concentración 3-4%

Se somete a una deshidratación mecánica mediante dos centrífugas.

APROVECHAMIENTO AGRÍCOLA COMO

FERTILIZANTE

2.-Biogás compuesto principalmente por metano CH4 y Dióxido de Carbono CO2

Composición del biogás

• Metano- CH4-………………………………..50-70% • Dióxido de carbono CO2…………..……..30-50% • Hidrógeno H2………………………….………..1% • Sulfuro de Hidrógeno SH2……………………2% • Compuestos Silicio

Poder Calorífico----- en torno a 5.000 Kcal/m3

Para ajustar la producción de gas a las necesidades de la planta la EDAR dispone de dos gasómetros de membrana de 400 m3 de capacidad unitaria

Aprovechamiento energético -COGENERACIÓN

• La instalación de cogeneración se compone de: Motogenerador GUASCOR FGLD -180 --potencia 230 kw

Sistema de intercambiadores de calor.

Dos calderas Teccal P-150 de 172.000Kcal/hr

• Acondicionamiento gas previa combustión Control contenido en SH2- genera problemas de corrosión .Recomendación

limitar contenido por debajo de 400ppm. Para controlarlo se adiciona FeCl3 a la entrada del digestor.

Control de Siloxanos-(compuestos de Silicio)- daños en camisas y cámaras de

combustión debido a su poder abrasivo.- Análisis periódico de Silicio en los aceites de lubricación.

• Producción eléctrica del motogenerador y porcentaje respecto a consumo total de planta-Autoconsumo medio 66.51%

• Consumo total 2015 -2.294.603 Kwh

• GRACIAS POR SU ATENCIÓN