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Ingeniería ambiental

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Tratamiento de aguas residuales, efluentes y aire al servicio del Medio Ambiente

Valorización energética de residuos

Secciones

Definición

La valorización energética de residuos es un proceso mediante el cual los vertidos se someten a ciertos tratamientos, de forma que se reduce su volumen y se generan, por un lado, unas pequeñas cantidades de residuos y, a su vez, energía proveniente de los materiales contenidos.

Esta energía obtenida es equiparable en muchas ocasiones y dependiendo del residuo a los combustibles convencionales.

Esta alternativa aumenta año tras año su presencia e implantación. El doble objetivo final es el mismo en todos los casos:

  • Encontrar una forma más eficiente de gestionar los residuos
  • Obtener una nueva fuente de abastecimiento energético, que contribuya a reducir la dependencia energética

Valorización de residuos | Condorchem

Tecnologías de Valorización Energética

En España, en la actualidad, la utilización de residuos con fines energéticos se hace usando diversas vías, entre las que podemos destacar la incineración RSU, el uso en sectores industriales, la biomasa forestal y agrícola destinada a la generación de electricidad, deyecciones ganaderas y residuos agroindustriales para la generación de biogás, o biomasa destinada a biocarburantes.

Existen diferentes tecnologías de valorización energética, los cuales se pueden clasificar en procesos biológicos y procesos térmicos.

Los primeros podrán ser aplicados cuando el residuo posea una importante fracción biodegradable.

En cambio, los procesos térmicos serán viables cuando el poder calorífico del residuo, que se mide mediante el poder calorífico inferior (PCI), sea medio o alto.

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Los procesos de valorización energética más utilizados son los siguientes:

  1. Vertido y aprovechamiento del gas de vertedero

    Con la normativa vigente no es aconsejable considerar esta alternativa como una opción viable, puesto que cada vez la cantidad de residuo biodegradable depositado en vertedero es menor.

    No obstante, es conveniente aprovechar la energía del gas de vertedero, a pesar de los inconvenientes técnicos (poder calorífico variable, presencia de numerosos contaminantes en el gas, condiciones agresivas para los motores de cogeneración o las microturbinas, etc.).

  2. Biometanización

    Mediante un proceso de digestión anaerobia la fracción biodegradable del residuo es transformada en biogás y lodos digeridos.

    El biogás es una mezcla de dióxido de carbono, metano y otros gases minoritarios (H2S, etc.), el cual, después de un proceso de lavado, puede ser utilizado para producir energía eléctrica mediante un proceso de cogeneración.

    La energía calorífica residual del proceso puede ser recuperada y, en parte, utilizada para concentrar las aguas residuales que se generan, mediante un proceso de evaporación-concentración al vacío.

    El resultado será un agua de alta calidad y un residuo muy concentrado.

  3. Pirolisis

    Se trata de un proceso térmico consistente en la transformación de la materia orgánica en otros compuestos más fáciles de tratar, el cual se lleva a cabo a elevada temperatura (entre 500 y 900 ºC) y en ausencia de aire.

    Se obtiene un gas con un elevado PCI (mezcla de hidrógeno, monóxido de carbono, metano, etano, etileno, etc.), aunque parte de la energía que se obtiene del gas se debe invertir en el propio proceso de pirolisis, el cual es endotérmico.

    Además del gas, también se produce un sólido carbono, coque, el cual se elimina mediante un proceso de incineración anexo al proceso principal de pirolisis.

  4. Gasificación

  5. Consiste en un proceso térmico en el que se lleva a cabo una combustión parcial de la materia en defecto de oxígeno. Se produce un gas combustible, el gas de síntesis, el cual su composición varía (mezcla de hidrógeno, monóxido de carbono, agua e hidrocarburos ligeros) en función del residuo y de las condiciones de operación.

    El gas de síntesis debe ser limpiado para poder ser aprovechado posteriormente. También se generan unos sólidos, alquitranes y cenizas, que deben ser incinerados.

    El gas de síntesis puede ser utilizado para la producción de energía eléctrica mediante motores de combustión o microturbinas, puede ser transformado en un combustible líquido que se puede emplear como sustituto del gasoil, puede ser inyectado en la red de gas natural si se separa previamente el CO2 y los restos de oxígeno, y también puede utilizarse el hidrógeno que contiene en una pila de combustible para la generación de electricidad.

    Se trata de una opción muy interesante, eficiente y en la que se continúa investigando.

  6. Combustión con exceso de oxígeno (Incineración)

  7. Proceso térmico rápido en el que se produce una combustión completa y se acaba oxidando la materia a dióxido de carbono y agua.

    Para que la materia reaccione con el oxígeno produciendo energía debe contener carbono, hidrógeno o azufre.

    Se trata de la tecnología mayormente empleada para la valorización energética.

Así pues, los sistemas de valorización energética de residuos son una opción sostenible para la gestión de los residuos, además de que permiten ahorrar energía y posibilitan reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.

Cada vez hay mayor número de tecnologías disponibles que hacen que una gran variedad de residuos de todo tipo puedan ser sometidos a un proceso de valorización energética.

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Compostaje de lodos de una EDAR urbana y una EDAR farmacéutica

compostajeEl compostaje es un sistema de transformación microbiológica aerobia controlada de la fracción orgánica de residuos de distinta naturaleza. Un amplio conjunto de microorganismos transforman los materiales orgánicos en un producto húmico que puede usarse como importante regenerador o enmendante orgánico de suelos, disminuyendo el volumen y contenido de estos residuos en patógenos, siempre que el proceso esté bien controlado.

En este nuevo post os presentamos un estudio llevado a cabo por la Universidad de Castilla La Mancha que tiene como objetivo conocer el comportamiento en el proceso de compostaje de los lodos de una Estación de Depuración de Aguas Residuales (EDAR) urbana y de una EDAR de la industria farmacéutica.

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Por otra parte, el estudio también se pretende comprobar la viabilidad de la aplicación agrícola de compost como enmendante orgánico. Esto permitiría obtener un doble beneficio ya que a la vez que se obtiene un producto de calidad que aporta materia orgánica al suelo, se gestionan residuos de especial importancia por su gran producción y potencial contaminante.
pdfCompostaje de lodos

Tratamientos avanzados de aguas residuales industriales

rioSegún se constata en el primer informe de Naciones Unidas sobre el desarrollo de los recursos hídricos del mundo, Agua para todos, agua para la vida (marzo 2003), el 59% del consumo total de agua en los países desarrollados se destina a uso industrial, el 30% a consumo agrícola y un 11% a gasto doméstico. En España la situación es distinta, ya que el 68% se destina a regadío, el 18% a abastecimiento de población e industria, y el 14% restante a sistemas de refrigeración de producción de energía.

El adecuado tratamiento de aguas residuales industriales y su posterior reutilización para múltiples usos contribuye a un consumo sostenible del agua y a la regeneración ambiental del dominio público hidráulico y marítimo y de sus ecosistemas.

En el ámbito europeo, la Directiva 2000 incorpora la calidad como objetivo de la política general del agua, lo que supone un impulso para las técnicas y tecnologías –presentes y futuras, gracias a la investigación – encaminadas a que el agua retorne a la Tierra, una vez utilizada, en condiciones que no sólo permitan la supervivencia, sino la regeneración de algunos de nuestros ecosistemas.

Según el Instituto Nacional de Estadística (INE), en España el volumen de agua residual recogido en 2003 fue de 3.469 Hm3, de los que sólo se reutilizó un 4% (unos 170 Hm3), lo que supone un enorme potencial para España en este campo.

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A diferencia de las aguas residuales domésticas, los efluentes industriales contienen con frecuencia sustancias que no se eliminan por un tratamiento convencional, bien por estar en concentraciones elevadas, o bien por su naturaleza química. Muchos de los compuestos orgánicos e inorgánicos que se han identificado en aguas residuales industriales son objeto de regulación especial debido a su toxicidad o a sus efectos biológicos a largo plazo.

A continuación os dejamos un interesantísimo documento que recoge las tecnologías convencionales de tratamiento de aguas, tanto en lo referente al reciclado de aguas residuales como a la depuración de aguas residuales, entre las que destacan los tratamientos para la eliminación de materia en suspensión, los tratamientos para la eliminación de materia disuelta o los diversos tratamientos biológicos. Por otra parte, también se hace un extenso análisis de las tecnologías emergentes más destacadas, con especial atención a la oxidación y las membranas.

Además, también se pueden encontrar otras informaciones de gran interés como son un análisis a las principales sustancias contaminantes, un informe sobre los sectores de actividad industrial que más contaminan, o un análisis del estado del I+D en tecnologías de tratamiento del agua en España.
pdfTratamientos Avanzados de Aguas Residuales Industriales

Tratamiento del alpechín

Tratamiento del alpechin

Tratamiento del alpechín

El alpechín es un líquido negruzco y fétido, formado principalmente por agua, materia orgánica y minerales, que se obtiene en el proceso de extracción del aceite de oliva. Este residuo relativamente rico en materias orgánicas es un elemento de contaminación que crea un problema real a la industria oleícola.

Antiguamente los productores acostumbraban a vertirlo a los cauces de los ríos o al alcantarillado pero en la actualidad debe ser depurado o tratado para obtener energía o agua para regadío u otros usos.

Las principal técnica para la minimización de residuos industriales líquidos utilizada en estos casos es la evaporación al vacío combinada con otros procesos de depuración de aguas residuales.

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Tras estos procesos obtenemos unas aguas evaporadas y destiladas, las cuales son sometidas a un proceso purificador de forma que cumplan con los parámetros de vertidos exigidos por normativa.

A continuación os dejamos con un artículo que permite conocer más en detalle las características del alpechín y su tratamiento. Dicho documento y los procedimientos que en el se describen han sido elaborados por:

García Moreno, Angel. Procedimiento integral para la industrialización de alpechines y su depuración en almazaras y centros de repaso de alperujos. Patente ES2110912 (16-02-1998)

Canet Benavent, Miquel. Procedimiento para la industrialización de subproductos de almazara y producto obtenido. Patente ES2277490 (29-11-2004)
pdfTratamiento Alpechín