Desulfuración de Biogás en la ETAR do Norte (Portugal)
La Estación de Tratamiento de Aguas Residuales (ETAR) do Norte es una de las más grandes de la región central de Portugal, dando servicio a diversos municipios. La infraestructura está ubicada en la zona de Coimbra, Leiria, ocupando 6 hectáreas de tierra; recibe efluentes de unos 250.000 habitantes de diversos municipios.
Tiene capacidad para tratar diariamente unos 38.000 m3 de aguas residuales, de los cuales 77% son domésticos, 18% provenientes de la industria y el 5% son otro tipo de efluentes.
El biogás resultante del tratamiento, es aprovechado como combustible para una central de cogeneración, donde se maximiza la recuperación energética a través de una producción combinada de calor y electricidad. La energía térmica se utiliza para la calefacción de los digestores de lodos, del edificio y del agua caliente sanitaria. La energía eléctrica producida, que puede alcanzar una potencia de 1,2 MW, se vende a la red eléctrica nacional.
Desulfuración de Biogás
Para el reaprovechamiento energético del biogás se empleaba limaduras de hierro, uno de los métodos tradicionales más ampliamente extendido. Sin embargo, los altos costes de obra y la baja eficacia obtenida hicieron que Simlis buscara otras tecnologías que mejoraran su proceso.
Como alternativa, BION conjuntamente con su distribuidor en Portugal, Equifluxo planteó el uso de BION Fe, media filtrante regenerable con aire ambiente, capaz de alcanzar una capacidad de eliminación de H2S de hasta 45% p/p. El uso de esta media aportaría las siguientes ventajas respecto a las limaduras de hierro:
Ahorrar añadir una solución de cloruro de hierro como etapa previa a la desulfuración.
Reducir el número de cambios de media debido a su alta capacidad de desulfuración (45% p/p del BION Fe frente al 12% p/p de las limaduras de hierro).
Alcanzar eficiencias más altas.
Reducir el consumo energético debido a los bajos valores de pérdida de carga generados.
En función de la composición final del producto gastado y de las regulaciones de cada país, BION Fe podría ser incluso recuperable.
Por otro lado, la eliminación del agua del biogás, además de servir para favorecer el funcionamiento óptimo del BiON Fe, tiene otras ventajas. El secado del gas permite optimizar el proceso de combustión en el motor de cogeneración, alcanzando valores entre un 2 y un 5% más de generación de energía; aumenta la eficiencia del motor y reduce el consumo de gas/combustible; permite reducir la contaminación de aceite del motor con el condensado, alargando el tiempo de vida del aceite de 400-500 horas hasta 2000-3000 horas. Finalmente destacar que en el caso de tratar biogás con siloxanos, esta etapa de deshumidificación ayudará a disminuir levemente la concentración de algunos de estos compuestos tan recalcitrantes.
Solución Bioconservacion
BION diseñó un reactor para el tratamiento de un biogás con las siguientes características:
- Caudal: 25 m3/h
- Rango de Temperaturas: 35-40 ºC
- Humedad relativa: 95-99 %
- Composición: CH4 66 %, CO2 30 %, H2S 2500 ppm
Para llevar a cabo la desulfuración de Biogás, Bioconservacion/Equifluxo diseñaron un equipo muy versátil con doble pared de fibra de vidrio para reducir los efectos de la condensación, con un plenum que evita la generación de caminos preferentes y por consiguiente el aprovechamiento de toda la media, así como la generación de altos valores de pérdida de carga.
Durante un periodo de 12 meses, Bioconservacion/Equifluxo realizaron un seguimiento exhaustivo de los resultados del equipo, con visitas técnicas cada 45 días durante los primeros 3 meses y posteriormente cada 3 meses.
Los resultados obtenidos fueron muy positivos alcanzando eficiencias por encima del 99%, permitiendo un completo aprovechamiento del poder energético del Biogás (Figura 2).
Figura 2. Evolución de la concentración de H2S a la entrada/salida del reactor en el tiempo.