AUTOCONSUMO Y VENTA DE ENERGÍA … aprovechamiento... · • Altos costos de operación •...

CASO DE ÉXITO EN COGENERACION ENERGETICA

06/20141AquaLimpia Engineering w w w.aqualimpia.de

UELZEN – ALEMANIA [email protected]

APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS ORGANICOS PARA LA GENERACION DE ENERGÍA ELECTRICA MEDIANTE EL

APROVECHAMIENTO INDUSTRIAL DEL BIOGÁS:

AUTOCONSUMO Y VENTA DE ENERGÍA ELECTRICA A LA RED

Representantes de Aqualimpia Engineering Alemania para México, Centro América y Panamá, desde el año 2011.

Ámbito de acción de Aqualimpia Diseño y ejecución de proyectos

Equipamiento

Puesta en marcha

Capacitación

Presenta:

Ing. Juan Carlos Hidalgo

Email: [email protected]

Teléfono de contacto:

(503) 2246-0384, (503) 7842-0105

06/2014 2

AQUALIMPIA EL SALVADOR S.A. DE C.V.

AquaLimpia Engineering w w w.aqualimpia.de


EJEMPLOS DE BIOMASA

Son aguas alteradas en su composición por el uso al que han sido sometidas, lo que supone una necesidad de tratamiento

06/2014 4AquaLimpia Engineering www.aqualimpia.de


CARACTERISTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES

ORIGEN USOS CONTAMINANTES

AGRARIAS Limpieza en sistemas de producciónMedio de aplicación de insumosUso en procesos agrícolas

Materia orgánicaSolidos macroscópicosSolidos en suspensiónMaterias disueltas

DOMESTICAS LimpiezaConsumo domestico

Grasas y aceitesMateria orgánicaPatógenos

INDUSTRIALES O AGROINDUSTRIA

LES

LimpiezaResiduos de procesoAplicación de insumos

Grasas y aceitesMateria orgánicaMetalesSolidos en suspensiónDetergentesOtros compuestos

EJEMPLOS DE BIOMASA



SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

EJEMPLOS DE BIOMASA

Principales métodos de tratamiento de aguas residuales: físicos, químicos, biológicos o combinaciones de estos

• Sistemas aeróbicos• La digestión aeróbica es un

proceso bacteriano que ocurreen presencia del oxigeno

• Demandas de una adecuadapoblación de bacterias aeróbicas ynutrientes en el medio

• Demanda energía para la adición deoxigeno al medio para el adecuadocrecimiento de las bacterias

• Genera lodos activos que deben serdispuestos adecuadamente (100%)

• Altos costos de operación

• Sistemas anaeróbicos• La digestión anaeróbica es un

proceso bacteriano que ocurre en ausencia del oxigeno

• Demanda de una adecuada población de bacterias anaeróbicas y nutrientes en el medio

• Genera compuestos que pueden ser utilizados como combustible (CH4)

• Genera lodos degradados que pueden ser utilizados directamente como fertilizantes orgánicos (8-15%)

• Bajos costos de operación



SISTEMAS DE TRATAMIENTO

EJEMPLOS DE BIOMASA

• El interés científico por la manufactura de gas producido por la descomposición

natural de materia orgánica fue reportado por primera vez en el siglo XVIIpor Robert Boyle y Stephen Hale, quienes notaron que al perturbar los

sedimentos en lagos y ríos se liberaba gas flamable. En 1808, Sir HumphryDavy determinó que había metano presente en los gases liberados por elestiércol vacuno. El primer digestor anaeróbico fue construido por una colonia

de leprosos en Bombay en la India en 1859. En 1895 esta tecnología fuedesarrollada en Exeter, Inglaterra, donde un tanque séptico fue usado paragenerar gas para las lámparas de gas a base del gas de alcantarillas. También fue

en Inglaterra, en Hampton, que en 1904 se construyó el primer tanque de dosfunciones, como para sedimentación como para el tratamiento del fago. En

1907 en Alemania se patentó el tanque Imhoff, una versión temprana deldigestor anaerobico. La investigación de digestión anaerobica empezó hasta

principio de 1930s. En la actualidad existen mas de



BREVE RESEÑA DE LOS PROCESOS ANAEROBICOS

https://es.wikipedia.org/wiki/Robert_Boyle

https://es.wikipedia.org/wiki/Exeter

https://es.wikipedia.org/wiki/Inglaterra

https://es.wikipedia.org/wiki/Hampton

https://es.wikipedia.org/wiki/Tanque_Imhoff

• Biogas Market Research Reports, Analysis & Trends

• Biogas industry comprises companies that operate by the international biogas boomwill continue in the years to come. The worldwide installed capacity will increasebetween 2012 and 2016 from 4,700 MWel to about 7,400 MWel – which is a growthof about 60 per cent in only five years. (La capacidad mundian instaladaincrementara entre el 2012 y el 2016 de 4,700 MWel a cerca de 7,400Mwel- lo cual representa un crecimiento de cerca de 60% en cinco años)We furthermore expect the number of plants to increase from 9,700 to13,500 plants. The main reason for this growth is the support of renewableenergy that is increasing throughout the world. More and more countriescreate the necessary framework conditions for a fast growth of the biogasindustry. Europe will remain the world’s most dynamic market. Productionof biogas is cost effective as feed required for its production is easilyavailable. It generally requires municipal waste, biowaste, energy crops, andagricultural waste among others. Biogas is generated from microbialfermentation known as anaerobic digestion. Anaerobic digester is at theheart of the equipment and its combination with turbine or ... Read more>>

06/2014 8

TENDENCIAS DE LOS ULTIMOS AÑOS



http://www.marketresearchreports.com/biogas

EJEMPLOS DE BIOMASA

• Lagunas anaeróbicas abiertas

• Tanques Imhoff (en desuso)

• Lagunas cubiertas (extensivas)

• Reactor anaeróbico completamenteagitado (CSTR)• Tipo tanques

• Tipo lagunas

• Sistemas basados en formación degránulos• RAFA o UASB (Upflow Anaerobic Sludge

Blaket)

• EGSB (Expanded Granual Sludge Bed)

• Reactor de biomasa fija• Lecho fluidizado

• Lecho fijo



TÍPOS DE SISTEMAS ANAEROBICOS

06/2014

DEGRADACION DE LA MATERIA ORGANICA

10AquaLimpia Engineering www.aqualimpia.de


MATERIA ORGÁNICA-SUSTRATO

PROTEINAS GLUCIDOS LIPIDOS

AMINOÁCIDOS-AZUCARES SIMPLES

ÁCIDOS GRASOS ALCOHOLES

PRODUCTOS INTERMEDIOS AC. PROPIONICO, BUTIRICO ETC.

ACIDOGENESIS

ACIDO ACÉTICO

METANO CH4, CO2, H2S, H2O

METANOGENESIS

ACETOGENESIS

FASES

HIDROLISIS

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BALANCE DE MATERIA



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COMPONENTES Y EQUIPAMIENTO



• Sistema de alimentación

• Tanque de homogenización

• Reactor anaeróbico

• Laguna de descarga

• Patio de secado de lodos

• Aprovechamiento de biogás

• Mezclador

• Sistema de agitación

• Bombas de extracción de lodos

• Equipos de control de proceso

• Corta llamas y válvulas de seguridad

• Sistema de limpieza de biogás y eliminación de H2S

• Generados de energía

• Estación elevadora de voltaje

• Componentes • Equipamiento

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COMPONENTES DE UN SISTEMA DE BIODIGESTIÓN



BIODIGESTOR

AFLUENTE APROVECHAMIENTO COMO FERTILIZANTE ORGANICO

APROVECHAMIENTOAGRICOLA O COMERCIALIZACIÓN

ACONDICIONAMIENTO BIOGÁS

QUEMADOR DE GAS

APROVECHAMIENTO ENERGÍA

GENERADOR DE ENERGÍA ELECTRICA

LECHO DE SECADO

DESECHOS ORGANICOS

RECIRCULACIÓN

AquaLimpia

ADECUACION Y ALIMENTACION

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VENTAJAS DE LOS SISTEMAS ANAEROBICOS



• El ambiente se convierte en un aliado

• Diseño modular y multimateriasprimas

• Menor costo de inversión inicial

• Sistemas estables una vez entran en operación

• Menor consumo de energía y costo de operación

• Menor producción de lodos (fertilizantes orgánicos)

• Aprovechamiento de biogás para generación de

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AVANCES RECIENTES



BIOTECNOLOGIA ES UNA PLATAFORMA DE INNOVACION EMERGENTE EN LA INDUSTRIA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

BIOAUMENTACIÓN

Innovacionesoperativas:

Cambios enSistemas de manejopara favorecer el crecimiento de losmicroorganismos.

Innovacionesquimicas:

Floculantes y productos para favorecer la sedimentacion y reducir la humedadde lodos.

Innovacionesen equipos:

Membranas y filtrospara hacer procesosde separacion de solidos.

Innovacionesen procesos:

Para favorecer el crecimiento de determinadosmicroorganismos, por ejemplo para la eliminacion de H2S.

Innovacionesbiotecnologicas:

Adicion de microorganismosy/o enzimas para favorecer procesosmicrobiologicos endeterminadospuntos del proceso.

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AVANCES RECIENTES



LOWER OPERATING COSTS - IMPROVE PLANT EFFICIENCY - SIMPLIFY PLANT OPERATIONS

WASTEWATER APPLICATIONS

Lagoon sludge

reduction

Sludge Reduction

Hydrocarbon

Phenol

Surfactant

Ammonia

Compound Removal

COD

Hard COD

Pulp & Paper COD

Food & Beverage COD

Grease Plant startup

Plant Startup

BiogasEfficiency

Improvement

Anaerobic Treatment

Sulfur Odors

Odor Control

Cold Weather COD

Grease Control

Odor Control

Collection Systems

Nitrate Source

Growth support

Nutrients

Nutrients

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BIOAUMENTACIÓN: APLICACIONES ESPECIFICAS



PRODUCTS HAVE SPECIFIC USES

BOD/COD

Product description

FOG

Hydrocarbon

Phenol

Surfactants

Ammonia

Biogas

Lagoon solid reduction

Nutrients

FOG control

Hydrocarbons and oil stain removal

Degrading odor compounds

Brands

BioRemove

BG Max

BioSpikes

BioAid

BioEase

OdorCap

BioEase

BioRemove 4100, BioRemove 5100

Product Names

BioRemove 4200, BioRemove 3200

BioRemove 2300

BioRemove 2500

BioRemove 5400

BioRemove 5805

BG Max 3000

BioSpikes 4000

Nutrients

BioEase 4245, BioEase 4210, BioEase 4260

BioEase 2305

OdorCap 5700, OdorCap 5115

Pulp & Paper BioRemove 1100

• La cogeneración es elprocedimiento mediante elcual se obtienesimultáneamente energíaeléctrica y energía térmicaútil (vapor, agua calientesanitaria). Si además seproduce frío (hielo, aguafría, aire frío, por ejemplo)se llama trigeneración.

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USOS EFICIENTE DEL COMBUSTIBLE



E. TERMICA

FRIO

http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctrica

http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_t%C3%A9rmica

http://es.wikipedia.org/wiki/Vapor_de_agua

http://es.wikipedia.org/wiki/Agua_caliente_sanitaria

http://es.wikipedia.org/wiki/Hielo

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Agua_fr%C3%ADa&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Aire_fr%C3%ADo

http://es.wikipedia.org/wiki/Trigeneraci%C3%B3n

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COMPONENTES DEL SISTEMA DE GENERACION DE ENERGIA

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• MOTOGENERADOR

• STAND BY

• PRIME

• COP (CONTINOUS POWER OPERATION)

• CONSTRUIDO PARA TRABAJAR CON BIOGAS

• MEZCLA DE CH4 Y CO2

• COMPONENTES

• MOTOR

• SISTEMA DE ENFRIAMIENTO

• ALTERNADOR

• SISTEMA DE SINCRONIZACIÓN

• SISTEMA DE CONTROL

• 1800 RVPM, 480 VOLTIOS, 60 AMPERIOS

• SISTEMA ELECTRICO PARA AUTOCONSUMO

• 480 VOLTIOS, 60 HZ

• SISTEMA DE INYECCION DE ENERGIA A LA RED

• 13,200 VOLTIOS

• 60 HZ

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06/2014

PASOS PARA VENTA A LA RED

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• PREFACTIBILIDAD

• PUNTO DE INYECCION

• POTENCIA A INYECTAR Y FACTOR DE PLANTA

• NEGOCIACION Y FIRMA DEL PPA

• DISEÑO TECNICO DEL SISTEMA DE INYECCION A RED

• COMPONENTES

• PROTECCIONES

• TRANSFORMADOR

• CELDAS DE CARGA

• SISTEMA DE MEDICIÓN

• FACTIBILIDAD DE LA DISTRIBUIDORA

• APROBACION DEL SISTEMA PROPUESTO

• FIRMA DEL CONTRATO DE INYECCION DE ENERGIA

• PRUEBAS DE INTERCONECCION CON LA DISTRIBUIDORA

• APROBACION DE LA SIGET E INSPECCION DE LINEA

• PROTOCOLO DE INYECCION A RED

• FACTURACIÓNAquaLimpia Engineering www.aqualimpia.de


06/2014

PROYECTO AGROSANIA-VAPOR Y ENERGIA ELECTRICA



06/2014

PROYECTO AGROSANIA



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PATIO DE SECADO DE LODOS

06/2014

AGRICOLA GANADERA ONZA - ENERGIA ELECTRICA



06/2014

PROYECTO AGRICOLA GANADERA ONZA



06/2014

LIMPIEZA Y GENERACION DE ENERGIA – 300 KW



06/2014

PLANTA PILOTO DE CAMPO- 720 KW

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TANQUE DE MEZCLA HIDROLIZACION

MEZCLADOR

DIGESTORCASETA DE CONTROL



06/2014

PROYECTO GRANJA EL PROGRESO- 500 KW



06/2014

PROYECTO JOVELS- 360 KW



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DESARROLLO LOCAL DE TECNOLOGIA



Made In Germany Hecho en El Salvador

http://www.google.com.sv/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://www.aqualimpia.com/software_Biodigestor_carac.htm&ei=G05tVYSfHoifsAXpn4KACw&bvm=bv.94455598,d.aWw&psig=AFQjCNGb32D03SvJa3N1frRmYPsa7h0usA&ust=1433312805869946

http://www.google.com.sv/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://www.aqualimpia.com/software_Biodigestor_carac.htm&ei=G05tVYSfHoifsAXpn4KACw&bvm=bv.94455598,d.aWw&psig=AFQjCNGb32D03SvJa3N1frRmYPsa7h0usA&ust=1433312805869946

• Sangre de mataderos para producir biogás en bombonas. 26 de enero de 2015. Un proyecto

financiado por el Banco Mundial a través del Kenya Climate Innovation Centre y desarrollado por el Kenya Industrial Research and Development Institute (Kirdi) permite producir biogás a partir de la sangre y otros residuos procedentes de mataderos gestionados por pastores masai en Kenia. Además de producir calor y electricidad para estas instalaciones y hoteles cercanos, el biogás se almacena en bombonas de seis kilos que se distribuyen a otras zonas y satisfacen más necesidades de energía

• Marco normativo estable para la inyección de biometano en la red de gas. 19 de marzo de 2015 . El biometano fue el principal protagonista del seminario El biogás: retos y oportunidades, que se celebró el pasado martes en Pamplona

organizado por la Fundación Gas Natural Fenosa en colaboración con el Gobierno de Navarra. La experiencia de las instalaciones del vertedero de Valdemingómez (Madrid) y el proyecto de explotación del biogás del de Góngora (Navarra), que prevé su conversión en biometano y posterior inyección en la red de gas, l levaron al director general de Industria, Energía e Innovación del Gobierno foral, Iñaki Morcillo, a defender la nec esidad de que “se desarrolle a nivel nacional un marco normativo estable y transparente que defina estos protocolos”.

• El biogás en la planta de valorización de residuos más grande de Galicia. 13 de abril de 2015. Compostaje, depuración, evaporación y biogás. Estas son las cuatro tecnologías con las que se procesarán y tratarán casi 250. 000 toneladas anuales

de residuos urbanos e industriales de Galicia en una planta de As Somozas (A Coruña) que desarrolla Depuración de Aguas del Mediterráneo (DAM) junto a Esfera 2025, empresa colaboradora y socia del proyecto. En DAM la califican como la planta de valorización de residuos más grande de Galicia, y conllevará una inversión total de 21 millones de euros. Como anunció Energías Renovables, la planta de biogás la construirá Ludan España e i ncorporará dos digestores de 3.000 m3 cada uno.

• Proyecto de una planta de biogás para el mayor mercado de México. 11 de mayo de 2015. Considerado como el principal mercado de todo tipo de alimentos del país, la Central de Abastos del Distrito Federal produce 780 toneladas de

residuos orgánicos diarios, a los que investigadores del Instituto Politécnico Nacional (IPN) planean convertir en gas y elec tricidad a partir de la instalación de un biodigestor anaeróbico.

• Mayor eficiencia para el biogás de la depuradora de Vitoria-Gasteiz. 13 de mayo de 2015 La unión temporal de empresas (UTE) formada por la Sociedad de Agricultores de la Vega (SAV) y Depuración de Aguas del Mediterráneo (DAM) ha renovado la explotación de la depuradora de Vitoria-Gasteiz por un periodo de cuatro años. Desde DAM aseguran que la optimización energética y operativa llevada a cabo desde 2009 ha influido positivamente en dicha renovación, que además conlleva una mayor eficiencia en la producción de biogás con tres fines: generar electricidad, aprovechar el calor residual y util izar como fertil izantes los lodos digeridos.

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ALGUNOS TITULARES RECIENTES



http://www.dam-aguas.es/

06/2014

APLICACIONES DE COMBUSTIBLES GASEOSOS



06/2014

APLICACIONES DEL BIOGAS



06/2014

INDUSTRIAS CON POTENCIAL (Biogás y gasificación)

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• Granjas porcícolas en crecimiento - 20 granjas medianas y grandes a nivelnacional – 125-550 kW de potencia instalada

• Haciendas ganaderas en crecimiento (producción de leche) – 100 – 500 kW depotencia instalada

• Granjas de producción de huevo y pollo con presión ambiental sobre susoperaciones – 100 – 1,500 kW de potencia instalada

• Mataderos y plantas de procesos agroindustriales (públicos y privados) conproblemas de obtención de permisos ambientales. 30 – 500 kW de potenciainstalada

• Plantas de tratamiento de aguas residuales - 60 – 500 kW de potencia instalada

• Rellenos sanitarios (Biogás por separación de residuos orgánicos- 1000, ton debasura = 1.6 MW potencia 24 horas)

• Proyectos de biogás con pasto y otras biomasas (Jacinto de agua) conproducciones de hasta 1 MW

• Hoteles, maquilas, parques industriales, entre otros



Contacto:Ing. Juan Carlos Hidalgo

Email:[email protected]

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Teléfono de contacto: (503) 2246-0384, (503) 7842-0105

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