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Evaporación al vacío para el tratamiento del digestato de purines

El siguiente video muestra el proceso de valorización y tratamiento de purines procedentes de cerdo y vaca.

La primera parte nos muestra como el purín es mezclado con biomasa y transformado en biogás en un biodigestor. Posteriormente, este biogas es transformado en energía electrica en un combustor.

Tras este proceso de valorización se obtiene un efluente no vertible debido a su alta concentración de sales de amoniaco, conocido como digestato. Dicho digestato es tratado en un evaporador al vacío, que permite recuperar un 97% de agua limpia por una parte, y por otra un concentrado que puede ser convertido nuevamente en fertilizante estabilizado en un deposito de compostaje.

Valorización energética del biogás en vertederos urbanos de RSU

pou_biogasUn vertedero de RSU genera dos tipos de residuos: los lixiviados, que son efluentes que contienen la materia que arrastra la lluvia al filtrarse entre los residuos sólidos, y el biogás, que es resultado de las reacciones químicas que se producen entre los distintos residuos sólidos enterrados en el vertedero.

Todos los vertederos de RSU se ven obligados por ley a tratar ambos residuos y en este post vamos a ver como el biogás puede ser valorizado y reutilizado como fuente de energía para el tratamiento de los lixiviados, sin incurrir en los grandes costes que supone la transformación del biogás en energía o combustible para otros usos.

¿Es rentable la valorización energética del biogás?

El biogás tiene principalmente dos salidas a la hora de ser transformado en energía:

1. Para generación de energía eléctrica y térmica. Este proceso se puede llevar a cabo mediante motogeneradores, o con turbinas de biogás.

2. Utilización directa como combustible, tras ser depurado, siendo válido como:

  • Combustible en calderas de biogás.
  • Inyección a la red de gas natural.
  • Combustible para automoción.

El problema con el que se encuentran la mayoría de los vertederos de RSU es que la instalación de la maquinaria necesaria para la transformación del biogás en energía o combustible supone un coste excesivamente elevado y, sobretodo, poco rentable. Esto es debido a que la cantidad de biogás que se genera en la mayoría de vertederos no es suficiente como para obtener un volumen de energía o combustible realmente significativo del que beneficiarse, de forma que compense la inversión llevada a cabo en maquinaria.

Por otra parte, es también frecuente que, aún produciendo una gran cantidad de energía eléctrica, los vertederos no tengan en sus cercanías torres de electricidad a las que conectar la energía generada.

Una posible solución ante esta situación es no transformar el biogás y quemarlo con antorchas para no emitirlo a la atmósfera, pero no es la opción más óptima ya que al final estamos desperdiciando una fuente de energía.

Otra solución mucho más inteligente para aquellos vertederos que no generan un gran volumen de biogás es aprovecharlo como fuente de energía para alimentar los procesos del propio vertedero.

El Biogás como fuente de energía para la depuración de los lixiviados

El tratamiento de lixiviados en un vertedero de RSU puede llevarse a cabo mediante diversas tecnologías pero a día de hoy laevaporación al vacío, combinada o no con ósmosis inversa previa o posterior, se ha revelado como uno de los métodos más eficientes para la minimización del lixiviado y la obtención de un agua depurada y adecuada para vertido.

Como es lógico el evaporador al vacío va a necesitar de energía para su funcionamiento y esta puede venir del biogás del propio vertedero. Mediante un sistema simple y económico como es una caldera con quemador de biogás se puede obtener energía suficiente para garantizar el correcto funcionamiento del evaporador.

De esta forma se obtiene un triple beneficio:

1. Se reaprovecha una fuente de energía.

2. La energía necesaria para el funcionamiento del evaporador al vacío destinado a tratar los lixiviados se obtiene a coste cero.

3. Se obtiene una formula mucho más rentable para aprovechar el biogás en aquellos vertederos que no generen la suficiente cantidad de biogás como para justificar la gran inversión que supone la transformación del mismo en energía eléctrica, energía térmica o combustible.

Subproductos del alperujo y su obtención mediante evaporadores al vacío

subproductos del alperujoEl alperujo es un concentrado que se obtiene en el proceso de producción del aceite de oliva, y está compuesto por los distintos restos que quedan de la aceituna tras haberle extraído el aceite, es decir, las partes sólidas, el alpechín y los restos de aceite que no se han podido extraer después del proceso de centrifugación.

Este alperujo, antaño considerado como un residuo, debe ser considerado a día de hoy como un subproducto, ya que puede ser valorizado y reutilizado para los siguientes usos:

Aceite de orujo. Se realiza con la grasa que queda adherida a los restos de la extracción del aceite de oliva extra y refinado. Se trata de un aceite de calidad inferior y que ha presentado problemas de toxicidad en diversas ocasiones.

Combustible para la generación de energía eléctrica y térmica. El único inconveniente es la gran producción de cenizas que se obtiene al quemar el alperujo.

Gracias a su alto contenido de materia orgánica y micronutrientes puede ser utilizado también como abono biológico. La aplicación del compost de alperujo en el olivar permite retornar al suelo los nutrientes extraídos con la cosecha. Hoy en día existen diversas empresas que se dedican a recoger el alperujo de las almazaras para obtener el concentrado de materia orgánica y volver a venderlo a las mismas almazaras como abono.

Asimismo, el alperujo también contiene componentes antioxidantes, de interés para la industria farmacéutica, y puede ser utilizado para la producción de pectinas, compuesto utilizado en la industria alimentaria.

Para poder obtener estos subproductos del alperujo ha de ser tratado, de forma que podamos separar lo que es el concentrado de materia de las aguas depuradas. Existen diferentes alternativas para el tratamiento del alperujo como residuo, pero la que permite obtener un concentrado de mayor calidad para su posterior reutilización como subproducto es la evaporación al vacío.

Los lodos obtenidos mediante los tratamientos biológicos y los tratamientos físico-químicos no son tan ricos en materia orgánica, ya que lo que estos métodos pretenden es precisamente eliminar esa materia y obtener un fango que se habrá de enviar a un gestor de residuos. Así pues nos encontramos con un fango que contiene un concentrado de muy baja calidad y que además contendrá restos de los productos y bacterías utilizados para eliminar el alperujo, lo que desaconseja todavía más su uso si lo que se pretende es obtener un subproducto que pueda ser reutilizado como abono.

Con un evaporador al vacío por bomba de calor se consigue concentrar la materia orgánica pura, separándola del agua y el alcohol que contiene el alperujo. Este concentrado ya puede ser aplicado a los distintos usos que se han comentado anteriormente.

Para almazaras con niveles de producción medios y altos, que generan una alta cantidad de alperujo, la evaporación al vacío constituye una solución muy interesante, ya que puede ser rentabilizada en un plazo razonable de tiempo y ofrece unos resultados excelentes desde la óptica de la gestión de residuos.

A nivel económico, los resultados obtenidos con el evaporador al vacío nos permiten generar ciertos ahorros en costes variables, ya que se eliminan los fangos que periódicamente se han de enviar al gestor de residuos, y a la vez se obtiene abono para la plantación de nuevos olivos sin necesidad de comprarlo a los proveedores.

…la evaporación al vacío constituye una solución muy interesante, ya que puede ser rentabilizada en un plazo razonable de tiempo y ofrece unos resultados excelentes desde la óptica de la gestión de residuos

Evaporadores al vacío para el tratamiento de residuos líquidos en centrales nucleares

istock_000014949943xsmallSegún los diferentes tipos de reactores se producen diferentes corrientes de desechos. Estas corrientes difieren tanto en contenido de actividad como en cantidad de desechos líquidos generados.

Estos desechos líquidos activos se producen en la depuración de los refrigerantes primarios (PWR, BWR), limpieza de la piscina de almacenamiento del combustible gastado, desagües, agua de lavado y fugas de agua. Asimismo, Las operaciones de descontaminación de reactores también producen desechos líquidos.

Los desechos radiactivos líquidos obtenidos contienen en general componentes radiactivos solubles e insolubles y sustancias no radiactivas. El objetivo es descontaminar los desechos líquidos hasta tal grado que el volumen total descontaminado de desechos acuosos pueda liberarse al medio ambiente o reciclarse. Los concentrados de desechos se someten posteriormente a acondicionamiento, almacenamiento y evacuación.

Se utilizan normalmente técnicas estándar para descontaminar las corrientes de desechos líquidos. Cada proceso tiene un efecto particular sobre el contenido radiactivo del líquido. El mejor efecto de reducción de volumen, en comparación con otras técnicas, se logra mediante la evaporación al vacío.

La evaporación al vacío es un método comprobado para el tratamiento de desechos radiactivos líquidos que proporciona a la vez buena descontaminación y reducción de volumen. El evaporador al vacío elimina el agua del proceso en fase vapor quedando componentes no volátiles tales como sales que contienen la mayoría de los radionucleidos. La evaporación es probablemente la mejor técnica para desechos con un contenido relativamente elevado en sales y una composición química bastante heterogénea.

En el siguiente documento podrás encontrar más información acerca del tratamiento de residuos líquidos en centrales nucleares.

pdfadobe1Tratamiento de residuos líquidos en centrales nucleares