1ª Jornada sobre uso de gases en tratamiento de...
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XXXI CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS 2015 SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS Marc Moliner i Rafa Jefe de la Unidad de Biosòlidos Agencia catalana del Agua
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XXXI CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE
ESTACIONES DEPURADORAS 2015
SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Marc Moliner i Rafa
Jefe de la Unidad de Biosòlidos
Agencia catalana del Agua
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
La producción de biosólidos es resultado de la actividad humana
Población servida
Agua residual
Calidad y cantidad de biosólido
Producción estimada: 40-160 g MS/hab/día
Catalunya (2014): 43 g MS/hab/día
Depuración
GESTIÓN DE BIOSÓLIDOS
Aspectos a considerar
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Espesamiento
Biosólido Lodo deshidratado
MATERIA SECA (20-35%)
AGUA (65-80%)
Deshidratación
AGUA (95-97%)
Lodo espesado
MATERIA SECA (3-5%)
GESTIÓN DE BIOSÓLIDOS
Aspectos a considerar
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
MATERIA ORGÁNICA (40-70%)
Qué es un biosólido?
MATERIA MINERAL (30-60%)
GESTIÓN DE BIOSÓLIDOS
Aspectos a considerar
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Qué es un biosólido:
Contenido de agua - Masa y volumen
- Morfología
- Actividad microbiana
- PCI
Materia orgánica - Estabilidad Descomposición (olores,
toxicidad, GEH)
- PCI
- Valorización (agronómica y energética)
Nutrientes: Valorización
Contaminantes: Metales pesados y MO
Patógenos
GESTIÓN DE BIOSÓLIDOS
Aspectos a considerar
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Vías de gestión. Destinos finales:
Disposición
- Mar (No es posible)
- Tierra (Restricciones)
Valorización material
- Agricultura (Valor/Seguridad)
- Otros usos
Valorización energética
- Cementera ( + Valorización material)
- Incineración (Cenizas)
GESTIÓN DE BIOSÓLIDOS
Aspectos a considerar
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Vías de gestión
Apto?
Tratado
Requiere
Regulación?
Aplicación al suelo
-Compostaje
-Secado
-Almacenaje
-Compostaje
-Secado
-Compostaje NO
SÍ
NO
SÍ
SÍ
NO
Valorización
energética?
SÍ
Cementera
Otras destinaciones
Vertedero
Secuencia de gestión de lodos según Jerarquía y RD 1310/1990
NO
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Factores que condicionan la gestión:
Logísticos (Distribución de la producción y destinos)
Legales (Normativa)
Ambientales (Impactos locales y globales)
Económicos (Coste inversión y explotación)
Sociales (Aceptación/Rechazo)
Técnicos (Tecnología)
Otros (Competencia y capacidad privada)
GESTIÓN DE BIOSÓLIDOS
Aspectos a considerar
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
El secado térmico de lodos de depuración consiste en
la reducción del contenido de agua por evaporación
forzada mediante la aportación externa de calor.
SECADO TÉRMICO
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
El secado del lodo permite conseguir los siguientes
objetivos:
Reducir la masa y el volumen del material.
Higienizar el lodo, al someterlo a altas
temperaturas
Estabilizar el material –al inhibirse los
procesos de descomposición microbiana por
ausencia de agua–
Incrementar el poder calorífico del material
Facilitar la manipulación del producto
SECADO TÉRMICO
12
AGUA
MATERIA SECA (25%)
ENERGÍA: CALOR
H2O
MATERIA SECA (95%)
AGUA
Reducción de masa: 74%
Reducción de volumen: 65%
Higienización
Estabilización transitoria (ausencia de olores)
PROCESO DE SECADO TÉRMICO
13
PROCESO DE SECADO TÉRMICO
FUENTE: US EPA
Higienización
14
PROCESO DE SECADO TÉRMICO
FUENTE: UPC
Estabilización
CxHyOzN2S + O2 --- bacterias- -----> CO2+ H2O +
NH4+ + SO4
2
Descomposición aerobia
CxHyOz N2S+ H2O ---bacterias----> CO2 +CH4 +
H2S + NH4+
Descomposición anaerobia
15
PROCESO DE SECADO TÉRMICO
FUENTE: UPC
Estabilización
Compuestos olorosos Fórmula química Calidad del olor
Aminas CH3NH2, (CH3)3H A pescado
Amoníaco NH3 Amoniacal
Diaminas Carne descompuesta
Sulfuro de hidrógeno H2S Huevos podridos
Mercaptanos (por ejemplo metilo y etilo) CH3SH, CH3(CH2)SH Coles descompuestas
Mercaptanos (por ejemplo butilo y crotilo)
(CH3)3CSH , CH3(CH2)3SH Mofeta
Sulfuros orgánicos (CH3)2S, (C6H5)2S Coles podridas
Eskatol C9HN Materia fecal
Compuestos olorosos asociados al agua residual
16
PROCESO DE SECADO TÉRMICO
Poder calorífico
AGUA
MATERIA ORGÁNICA
MATERIA MINERAL
CENIZAS
Productos de combustión: CO2; H2O ; …
ENERGIA: CALOR
O2
PCI LODO = (MO x PCI(MO) – AGUA x QLV)/M
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Aspectos principales del secado térmico de
lodos:
Intensidad de tratamiento (Superficie,
tiempo)
Régimen de tratamiento
Mantenimiento
Energía
Seguridad y salud
Economía
Otros aspectos
SECADO TÉRMICO
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
RÉGIMEN DE TRATAMIENTO
SECADO TÉRMICO
RÉGIMEN DE TRATAMIENTO [t lodo/año] =
Régimen evaporación [t H2O/h] / (1-mse/mss) x
Disponibilidad [h/año]
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
RÉGIMEN DE EVAPORACIÓN
SECADO TÉRMICO
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Factores que condicionan el desarrollo del proceso
de secado:
• Hetereogenidad de la materia primera
(estacionalidad, diversidad de orígenes, poca
caracterización)
• Complejidad: Diversidad de procesos
SECADO TÉRMICO
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Factores que condicionan el desarrollo del proceso
de secado
SECADO TÉRMICO
Operador Tecnología
Lodo
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Tipología de lodo:
• Sequedad
• Digestión
• Fibras
• Grasas
• Abrasividad
• Impropios
SECADO TÉRMICO
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Medidas para la prevención de impropios:
• Almacenaje cerrado
• Verificar que los sistemas de transporte antes
de la carga de lodo
• Reportar los episodios a la EDAR
• Facilitar el conocimiento de la instalación y el
proceso de secado
SECADO TÉRMICO
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Criterios de clasificación:
• Tipología de la trasmisión de calor
• Recirculación del producto seco
• Tipología del secado
• Temperatura de operación
SECADO TÉRMICO
TECNOLOGÍA
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Tipología de la transmisión de calor:
• Secado directo (Contacto)
• Secado indirecto (Superficie)
• Secado mixto
SECADO TÉRMICO
TECNOLOGÍA
dQ/dt = k.A.dT/dt
A
Q
26
CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Agua a EDAR
SILO
EXTERIOR
GAS
NATURAL
SECADOR FILTRO DE
MANGAS
GASES COMBUSTIÓN
ATMOSFERA
SECADO TÉRMICO DIRECTO
INTERCAMBIADOR
Agua de EDAR
2.714 kg/h 25%
714 kg/h 95%
LODO EDAR
CALDERA
COGENERACIÓN
GAS NATURAL
ELECTRICIDAD
DESHIDRATACIÓN
I DIGESTIÓ
VENTILADOR
CRIBA
CONDENSADOR
INCONDESADOS
MEZCLADORA
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
SECADO TÉRMICO INDIRECTO
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Tipología de la transmisión de calor:
• Secado directo: (+complejidad, mezcla
previa):
- Gases combustión: Tratamiento
- Gas proceso: Intercambio, recirculación y
purga
• Secado indirecto (-complejidad, -volumen
gases, - pérdidas, +tratamiento)
SECADO TÉRMICO
TECNOLOGÍA
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Recirculación producto seco:
• Superar fase pegajosa (ms>65%)
• Incremento superficie/volumen
• Conformación del producto salida
• Adecuación al lodo tratado
• + Complejidad, + carga
SECADO TÉRMICO
TECNOLOGÍA
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Recirculación producto seco:
• Superar fase pegajosa (ms>65%)
(ME x msE + MR x msR) / (ME + MR) = 70%
SECADO TÉRMICO
TECNOLOGÍA
SECADOR MS
ME
MR
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Recirculación producto seco:
SECADO TÉRMICO
TECNOLOGÍA
SECADOR MS
ME
MR
0%
50%
100%
150%
200%
250%
300%
15
%
17
%
19
%
21
%
23
%
25
%
27
%
29
%
31
%
33
%
35
%
37
%
39
%
% ms entrada
Masarecirculada/masaentrada
Masarecirculada/Masasecada
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Tipología de secado:
• Tambor rotativo
• Pisos o bandejas
• Discos
• Lecho fluido
• Banda
• Tornillos
• Turbina o estrato delgado
• Flash o spray
SECADO TÉRMICO
TECNOLOGÍA
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
SECADO TÉRMICO
TECNOLOGÍA
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
SECADO TÉRMICO
TECNOLOGÍA
35/74
CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
SECADO TÉRMICO
TECNOLOGÍA
36/74
CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
SECADO TÉRMICO
TECNOLOGÍA
37/74
CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
SECADO TÉRMICO
TECNOLOGÍA
38/74
CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
SECADO TÉRMICO
TECNOLOGÍA
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
SECADO TÉRMICO
TECNOLOGÍA
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Temperatura:
• Alta temperatura (+Intensidad, +complejidad,
+higenización, +riesgo)
• Baja temperatura
• Combinado ( 2 etapas)
SECADO TÉRMICO
TECNOLOGÍA
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Temperatura:
SECADO TÉRMICO
TECNOLOGÍA
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Consideraciones generales de operación: En los sistemas con recirculación, ajustar correctamente la
sequedad y la conformación de la mezcla del material
introducida en el secador
Evitar condensaciones en el interior de los equipos -
eliminando focos fríos y manteniendo los aislantes térmicos-
Minimizar las operaciones de parada y arranque para evitar
las situaciones transitorias que se producen en las mismas
Realizar un exhaustivo seguimiento y registro de los
parámetros de operación para poder anticipar posibles
incidencias y adquirir un conocimiento más profundo de la
actividad con el objetivo de hacer frente a eventuales
problemáticas y/o mejorar la explotación
Operar, cuando sea posible, a temperaturas reducidas para
evitar las variaciones físico-químicas de los materiales
tratados y de los equipos
SECADO TÉRMICO
OPERADOR
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Objetivos:
• Evitar paradas imprevistas y reducir su duración
• Alcanzar los valores nominales de operación
• Alargar la vida útil de los equipos
• Asegurar la seguridad y salud de las personas
SECADO TÉRMICO
MANTENIMIENTO
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Consideraciones generales:
Complejidad y requerimiento de alta disponibilidad
Enfoque industrial
Abrasión y corrosión
Equipos críticos Mantenimiento preventivo/ gestión del
correctivo
Fase de diseño: Registros, sistemas de acceso y extracción
Economía de escala
Prevención de riesgos laborales
SECADO TÉRMICO
MANTENIMIENTO
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Fuentes de calor:
Caldera (Gas-óleo/Gas natural, depósito/red)
Cogeneración (Eficiencia, economía, motor/turbina)
Fuente de calor externa
Bomba de calor (Bajo consumo 30%)
Biosecado
Microondas
Solar (Superficie 0,5 m2/(t/año), bajo coste explotación,
autonomia)
SECADO TÉRMICO
ENERGÍA
Calor latente evaporación: 540 kcal/kg H2O
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Cogeneración:
Turbinas: Menor rendimiento (35-45%), calor de mayor
calidad, menor mantenimiento y mayor fiabilidad
Motores: Mayor rendimiento (40-50%), calor de baja calidad
(dependencia EDAR en Alta temperatura), mayor
mantenimiento
SECADO TÉRMICO
ENERGÍA
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
SECADO TÉRMICO
COGENERACIÓN: Motores
Fuente: AESA
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
SECADO TÉRMICO
COGENERACIÓN: Turbinas
Fuente: AESA
49/74
CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Energía eléctrica:
Equipos de transporte de material i gases
>100 kWh/t
Cogeneración: autoconsumo
Consumo como limitante del régimen
SECADO TÉRMICO
ENERGÍA
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Datos: Costes explotación: 10-12 €/t más destino final
Sequedad salida 80%
1000 m2 1 topo 2.000 t/año
Costes inversión: 250-400 €/m2 (125-200 €/(t/año), en función
de plàstico/vidrio, tratamiento de aire)
Calor residual de baja temperatura
SECADO TÉRMICO
Solar
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
SECADO TÉRMICO
Solar
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Aspectos singulares:
• Riesgo de inhalación de productos químicos
(esporádico/gravedad, descarga y
mantenimiento, renovación aire, equipos,
protocolos)
• Riesgo higiénico biológico (protección y
vigilancia salud)
• Riesgo de exposición a atmósferas explosivas
SECADO TÉRMICO
SEGURIDAD Y SALUD
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Recomendaciones:
• Formar el personal propio y dotarlo de los medios
adecuados para su protección (esporádico)
• Informar las empresas subcontratadas que
realizan trabajos en la instalación, informando
directamente a su personal.
• Elaborar protocolos de realización de las
operaciones que comportan un riesgo y aplicar
una señalización adecuada.
SECADO TÉRMICO
SEGURIDAD Y SALUD
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
Riesgo explosión:
•Reducir la generación de polvo mediante la limitación de la
sequedad del lodo seco producido
•Evitar la formación de nubes de polvo durante el transporte y la
extracción del lodo seco
•Reducir la concentración de oxígeno, evitando la entrada su
entrada en el interior de los equipos con presencia de polvo
•Conectar a tierra
•Controlar la temperatura del material
•Eliminar las zonas muertas
•Limitar la formación de capas de lodo seco.
•Instalar equipos adecuados para la operación en zonas con
riesgo de explosión.
•Instalar sistemas de liberación de la presión
•Aplicar el resto de aspectos establecidos en la Directiva 99/92
CE
SECADO TÉRMICO
SEGURIDAD Y SALUD
55/74
CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
SECADO TÉRMICO
ECONOMÍA
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
140,0
160,0
180,0
200,0
Cal
de
ra
Mo
tor
1
Exte
rno
Cal
de
ra
Mo
tor
1
Exte
rno
10.000 t/año 50.000 t/año
€/t
Capacidad/Escenario
Distribución costes secado térmico
Fijo
Mantenimiento
Disposición
Energía (fijo+variable)
Ingreso venta eléctrica
TOTAL
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
SECADO TÉRMICO
ECONOMÍA
Ejemplo 20.000 t/año
0,00
1.000.000,00
2.000.000,00
3.000.000,00
4.000.000,00
5.000.000,00
€/a
ño
Gastos secado térmico
Energía
Disposición
Mantenimiento
Fijo
0,00
1.000.000,00
2.000.000,00
3.000.000,00
4.000.000,00
5.000.000,00
2014 2012
1.824.593,22
631.326,15
€/a
ño
Ingresos secado térmico
Electricidad
Canon
57/74
CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
SECADO TÉRMICO
ECONOMÍA
Ejemplo 20.000 t/año
0,00
1.000.000,00
2.000.000,00
3.000.000,00
4.000.000,00
5.000.000,00
2014 2012
1.824.593,22
631.326,15
€/a
ño
Ingresos secado térmico
Electricidad
Canon
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
140,00
€/k
Wh
Precio retribución eléctrico cogeneración
Precio mercado
R operaciónRD413/2014
Tarifa julio 2013RD661/2007
58/74
CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
SECADO TÉRMICO
ECONOMÍA
0,010000
0,015000
0,020000
0,025000
0,030000
0,035000
dic
.-1
0
ab
r.-1
1
ag
o.-
11
dic
.-1
1
ab
r.-1
2
ag
o.-
12
dic
.-1
2
ab
r.-1
3
ag
o.-
13
dic
.-1
3
ab
r.-1
4
ag
o.-
14
dic
.-1
4
ab
r.-1
5
ag
o.-
15
€/k
Wh
Evolución precio variable Gas Natural
05.00010.00015.00020.00025.00030.00035.00040.00045.00050.000
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
En
e 2
010
Ab
r 201
0
Jul 2010
Oct 201
0
En
e 2
011
Ab
r 201
1
Jul 2011
Oct 201
1
En
e 2
012
Ab
r 201
2
Jul 2012
Oct 201
2
En
e 2
013
Ab
r 201
3
Jul 2013
Oct 201
3
En
e 2
014
Ab
r 201
4
Jul 2014
Oct 201
4
En
e 2
015
Ab
r 201
5
Jul 2015
Oct 201
5
Gw
h
€/k
Wh
Precio eléctrico final medio
Energía (GWh)Precio final medio (EUR/MWh)
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
•Refrigeración (en EDAR o externa)
•Puesta en marcha
•Sequedad salida:
Alta sequedad: Polvo (ensuciamiento, riesgo), rehidratación,
consumo, tiempo
Baja sequedad: Adhesiones, Actividad microbiana (olores,
calentamiento)
SECADO TÉRMICO
OTROS ASPECTOS
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
•Manuales operación y mantenimiento
•Evitar condensación
•Evitar acumulaciones de gases (extracción)
•Evitar acumulaciones de material (obturación y combustión)
•Reducir concentración oxígeno (transitorios)
•Sistemas y procedimientos situaciones de emergencia
•Duplicar equipos críticos
SECADO TÉRMICO
OTROS ASPECTOS
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CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
SECADO TÉRMICO
PLANTAS DE SECADO TÉRMICO DE LODOS EN ESPAÑA
Ubicación Fabricante Tipo Unidades Capacidad
nominal Cogeneración Potència Fabricante Unidades Estado
Motril STC Baja temperatura 1 Parada
Guadhalorce STC Baja temperatura 2 3.750 kg H2O/h Motores 10 MW Jenbacher 4 Marcha
Fuengirola Andritz Lecho fluído 1 2.350 kg H2O/h Caldera 2,2 MW Parada
Loeches Andritz Lecho fluído 2
2x5.160 kg H2O/h
105.000 t lodo/año Motores 19,8 MW R&R 3 Marcha
Sur Vanderbroek Tambor rotativo 290.000 t/año Turbina 25,0 MW Parada
Butarque Vanderbroek Tambor rotativo 110.000 t/año Motores 18,0 MW Parada
Ibi STC Baja temperatura 700 Kg mh/h Bomba de calor Marcha
Quart-Benager Vomm Mixto 2 2 x 2.000 kg/h Caldera Marcha
Sant Vicent de Raspeig STC Baja temperatura 57.000 tn
mh/año Calor externo Marcha
Galindo Vomm Mixto Parada
Reocín Vomm Mixto 2
2x 2.000 t H2O/h
52.500 t/año Sí 12 Wartsila 2 Parada
Astigarraga (Añarbe) Vanderbroek Tambor rotativo 1 4,8 t H2O/h Sí 3 x 1.400 kW + 2 de biogás Jenbacher 3 Marcha
Hondarribia-Bidasoa Degremon (NARA) Tornillo 1 1,298 t H2O/h Sí 2x 500 kW i
736 kW Cartepillar, MWM 3 Marcha
Vigo Veolia Baja temperatura 1 3,187 t H2O/h No Obra
Besòs STC Baja temperatura 4 X 4 162.770 t/año Motores 24, 75 MW Wärtsila 6 Parada
El Prat de Llobregat Vomm Mixto 4 X 2,5 97.000 t/año Motores 10,72 MW Jenbacher 4 Marcha
Mataró Vomm Mixto 2,26 22.501 t/año Motores 5,92 MW R&R 2 Parada
Vic Vomm Mixto 2 X 2,2 42.000 t/año Caldera Parada
Sabadell Seghers Bandejas 1,6 15.200 t/año Motores 4,07 MW Deutz 3 Parada
Montornès del Vallès Atlas Stord-Haarslev Discos 1,6 15.635 t/año Motores 4,60 MW Jenbacher 2 Marcha
Granollers Andritz Tambor rotativo 1,8 17.026 t/año Motores 5,39 MW R&R 2 Parada
Banyoles Vomm Mixto 1,7 16.477 t/año Motores 4,07 MW Deutz 3 Parada
Rubí Andritz-Va Tech Lecho fluído 3 29.455 t/año Motores 6,12 MW R&R 2 Marcha
62 Fuente: Agència Catalana de l’Aigua
GESTIÓN DE BIOSÓLIDOS EN CATALUNYA
13% del presupuesto de Saneamiento
Año 2014
Número de EDAR: 489
Población saneada: 7.200.000 hab. (96% Catalunya)
Caudal tratado anual: 629,08 Hm3/año
Producción de lodo: 520.842 t lodo deshidratado/año
(116.312 t de materia seca/año)
Costes de tratamiento y disposición lodos: 20 M€/año
63
Número de EDAR: 455 (Con producción de lodos: 366)
Caudal tratado:
74% inferior a 1.500 m3/día
52% inferior a 400 m3/día
Deshidratación:
222 (49%) de EDAR no disponen de sistema de
deshidratación en la propia EDAR
Producción de lodo:
231 (63%) de EDAR inferior a 50 t MS/año (150 kg MS/día)
SITUACIÓN ACTUAL
Año 2013
Fuente: Agència Catalana de l’Aigua
64 Fuente: Agència Catalana de l’Aigua
GESTIÓN DE BIOSÓLIDOS EN CATALUNYA
Distribución de la producción
Planta t MF/año t MS/año % Total
BESÒS- MONTCADA 134.495 39.372 33,0%
PRAT DE LLOBREGAT, EL 56.193 12.341 10,3%
SANT FELIU DE LLOBREGAT 14.548 3.508 2,9%
MONTORNÈS DEL VALLÈS 12.196 2.856 2,4%
GIRONA 13.742 2.563 2,1%
GAVÀ-VILADECANS 10.660 2.382 2,0%
TERRASSA 11.057 2.369 2,0%
MATARÓ 10.441 2.287 1,9%
SABADELL - RIU SEC 9.322 1.969 1,6%
LLEIDA 8.628 1.968 1,6%
GRANOLLERS 7.508 1.951 1,6%
LLAGOSTA, LA 7.376 1.887 1,6%
IGUALADA 9.429 1.722 1,4%
VIC 7.162 1.625 1,4%
MANRESA 8.706 1.625 1,4%
TEIÀ-MARESME SUD 6.991 1.566 1,3%
RUBÍ 7.502 1.417 1,2%
REUS 6.248 1.399 1,2%
TARRAGONA 6.576 1.371 1,1%
FIGUERES 6.088 1.213 1,0%
VILA-SECA-SALOU 6.140 1.184 1,0%
65
SITUACIÓN ACTUAL
Conurbación de Barcelona ≈65%- 70%
Distribución de la producción sin Besós ni El Prat
Fuente: Agència Catalana de l’Aigua
66
Producción (Materia Seca)
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
30.000
35.000
40.000
45.000
50.000
2 3 4 5 6 7 8 91
01
11
21
31
41
51
61
71
81
92
02
12
22
32
42
52
62
72
82
93
03
13
23
33
43
53
63
73
83
9
EDAR
Pro
du
cció
n (
t M
S/a
ño
)
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Pro
du
cció
n A
cu
mu
lad
a
(%
)
Producción
Producción
acumulada
SITUACIÓN ACTUAL
Fuente: Agència Catalana de l’Aigua
67 Fuente: Agència Catalana de l’Aigua
GESTIÓN DE BIOSÓLIDOS EN CATALUNYA
68
Fuente: Agència Catalana de l’Aigua
EVOLUCIÓN
69 Fuente: Agència Catalana de l’Aigua
GESTIÓN DE BIOSÓLIDOS EN CATALUNYA
70 Fuente: Agència Catalana de l’Aigua
GESTIÓN DE BIOSÓLIDOS EN CATALUNYA
71
SITUACIÓN ACTUAL
Fuente: Agència Catalana de l’Aigua
91% del lodo es apto para la agricultura (RD 1310/1990)
72
SITUACIÓN ACTUAL
Gestión de lodos en Catalunya (Destino final)
Fuente: Agència Catalana de l’Aigua
73
SITUACIÓN ACTUAL Plantas de postratamiento de lodos de titularidad pública:
t H2O/h h/año t mf/año t ms (25%)/año
Besòs 4 X 4 8.000 162.770 40.693
El Prat de Llobregat 4 X 2,5 7.000 97.000 24.250
Mataró 2,26 7.200 22.501 5.625
Vic 2 X 2,2 7.000 42.000 10.500
Sabadell 1,6 7.000 15.200 3.800
Montornès del Vallès 1,6 7.200 15.635 3.909
Granollers 1,8 7.104 17.026 4.257
Banyoles 1,7 7.000 16.477 4.119
Rubí 3 7.200 29.455 7.364
TOTAL 418.064 104.516
Designación
Capacidad
t mf/año t ms (25%)/año
Vila-Seca/Salou 28.000 7.000
Manresa 15.000 3.750
Teià 18.000 4.500
Olot 10.000 2.500
Blanes 10.000 2.500
TOTAL 81.000 20.250
Designación
Capacidad
Secados térmicos
Compostajes
74
0
1.000.000
2.000.000
3.000.000
4.000.000
5.000.000
6.000.000
7.000.000
1.980 1985 1990 1995 2000 2008
Po
bla
ció
n s
an
ead
a
Año
Población saneada en Catalunya(por tipología de EDAR)
Lagunaje
Físico-química
Biológica
Fuente: Agència Catalana de l’Aigua
EVOLUCIÓN DE LA POBLACIÓN SANEADA
0
1.000.000
2.000.000
3.000.000
4.000.000
5.000.000
6.000.000
7.000.000
1.980 1985 1990 1995 2000 2008
Po
bla
ció
n s
an
ead
a
Año
Población saneada en Catalunya(por tipología de EDAR)
Lagunaje
Físico-química
Biológica
75/74
MAPA DE LAS DEPURADORAS (ACTUAL)
GESTIÓN DE BIOSÓLIDOS EN CATALUNYA
76/74
MAPA DE LAS DEPURADORAS (PREVISÓN)
GESTIÓN DE BIOSÓLIDOS EN CATALUNYA
77
Fuente: Agència Catalana de l’Aigua
PREVISIÓN EVOLUCIÓN HORIZONTE PSARU
Previsión: 1.000 nuevas EDAR con una importante
distribución geográfica y un caudal medio a
tratar de 100 m3/día o 400-500 Hab. Eq.
EDAR: 489
Caudal: 629,08 Hm3/año
Población saneada: 7,2 M Hab. (96%)
Producción lodo: 520.842 t MF/año
(116.312 t MS/año)
Año 2014 Año 2025
EDAR: 1.500
Caudal anual: 720,0 Hm3/año
Población saneada: 7,7 M Hab. (100%)
Producción de lodo: 550.000 t MF/año
(124.000 t MS/año)
78/74
CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
GESTIÓN DE BIOSÓLIDOS EN CATALUNYA
Condicionantes Legales
0. General
Directiva 2000/60/CE del Parlamento Europeo y del
Consejo, de 23 de octubre de 2000, por la que se
establece un marco comunitario de actuación en el
ámbito de la política de aguas
79/74
CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
GESTIÓN DE BIOSÓLIDOS EN CATALUNYA
Condicionantes Legales
1. Residuos
1) Directiva 2008/98/CE del Parlamento europeo y del Consejo, de 19 de noviembre de 2008, sobre los residuos y por la que se derogan determinadas Directivas
2) Plan Nacional Integrado de Residuos 2008-2015
4) Decret 93/1999, de 6 d'abril, de procediments de gestió de residus
3) Decret Legislatiu 1/2009, de 21 de juliol, pel qual s'aprova el Text refós de la Llei reguladora dels residus
80/74
CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
GESTIÓN DE BIOSÓLIDOS EN CATALUNYA
GESTIÓN DE LODOS EN CATALUNYA
FACTORES LEGALES (2008/98/CE)
Jerarquía de gestión de residuos (Artículo 4):
1. Prevención
2. Preparación para la reutilización
3. Reciclaje
4. Otras valorizaciones (p.ej. Energética, Anejo 2)
5. Eliminación (p.ej. Incineración)
Principio de proximidad en la gestión de residuos
(Artículo 16)
81/74
CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
GESTIÓN DE BIOSÓLIDOS EN CATALUNYA
Condicionantes Legales
2. Valorización agrícola
8) Proposal for a Directive of the european Parliament and of the Council, on spreading of sludge on land, 30 April 2003
5) Real Decreto 1310/1990, de 29 de octubre, por el que se regula la utilización de los lodos de las depuradoras en el sector agrario
6) Orden Ministerial de 26 de octubre de 1993 que desarrolla el Real Decreto 1310/1990
7) Real Decreto 824/2005, de 8 de julio, sobre productos fertilizantes
9) Decret 119/2001, de 2 de maig, de mesures ambientals de prevenció i correcció de la contaminació de les aigües per nitrats
10) Decret 136/2009, d’1 de setembre, d’aprovació del programa
d’actuació aplicable a les zones vulnerables en relació amb la
contaminació de nitrats que procedeixen de fonts agràries i de
gestió de les dejeccions ramaderes
82/74
CURSO: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE ESTACIONES DEPURADORAS -SECADO TÉRMICO Y OTROS PROCESOS
GESTIÓN DE BIOSÓLIDOS EN CATALUNYA
Condicionantes Legales
3. Otros tipos de gestión
12) Decret 69/2009, de 28 d'abril, pel qual s'estableixen els criteris i els procediments d'admissió de residus en els dipòsits controlats
13) Real Decreto 653/2003, de 30 de mayo, sobre incineración de residuos (BOE 14/06/2003)
14) Real Decreto 661/2007, de 25 de mayo, por el que se regula la actividad de producción de energía eléctrica en régimen especial
15)Llei 20/2009, de 4 de desembre, de prevenció i control ambiental de les activitats.
