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DEL RESIDUO AL RECURSO
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Biogás de Vertedero, una fuente de recursos:
electricidad, calor y biocarburante.
Tecnologías aplicadas e instalaciones en
funcionamiento
ALEX GRANDE
Director de Operaciones
Unidad de Negocio Waste to Resource
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GRUPO HERA
•A finales de los años 80, TRATESA, primera
empresa del Grupo, adquiere la gestión del
vertedero de Coll Cardús, convirtiéndolo en el
primer depósito controlado privado de Cataluña.
•A partir de los distintos procesos enfocados a la
mejora continua del tratamiento y valorización de
residuos, el Grupo HERA crece para dar
soluciones a medida de sus clientes y de la
sociedad con la que trabaja.
•Así, las primeras plantas del grupo para él
tratamiento de los lixiviados, gestión del biogás,
estabilización de residuos especiales,
valorización (reciclaje) de residuos, nacieron y se
desarrollaron en Coll Cardús, siendo el embrión
de las distintas empresas del grupo.
Hoy, el Grupo HERA cuenta con empresas dedicadas
a los cuatro principales vectores ambientales:
AGUAS, SUELOS, RESIDUOS y ENERGÍA,
El Grupo HERA está presente en EUROPA y LATINOAMÉRICA.
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PLANTAS DE APROVECHAMIENTO DE BIOGAS DE HERA W2R EN ESPAÑA
Plantas operativas
Plantas contratadas
Vacarisses– 3.5MW
Nájera – 800kW
Badajoz – 800kW
Jerez – 2,3MW
Torrejón – 1,45MW
Alcalá – 2,3MW
Alcalá II – 1,5MW
Lorca – 800kW
Mérida– 800kW
V. De la Serena – 875kW
Ciudad Real – 730 kW
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QUÉ ES EL BIOGÁS?
Es un gas combustible que se genera como resultado de la descomposición de la materia orgánica, en condiciones anaerobias.
De hecho, no es una gas, si no una mezcla de los distintos gases resultantes de las diferentes fases de la descomposición
PARÁMETROS COMPOSICIÓN EN VOLUMEN
CH4 45% a 55%
CO2 30% a 40%
H2S 500 ppm a 10.000 ppm
N2 1% a 8%
O2 0% a 2,5%
Otros Hasta 2%
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FORMACION DEL BIOGÁS
I Fase inicial (oxidación)
II Fase de transición
III Fase ácida (hidrólisis+acidogénesis)
IV Fase metanogénica (anaerobia)
V Fase de maduración
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CURVA DE GENERACION
La duración de cada una de las fases vendrá determinado por factores como:
• Composición del residuo
• Humedad
• Compactación
• Temperatura
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BENEFICIOS AMBIENTALES, SOCIALES Y ECONÓMICOS.
–La gestión del biogás es un requisito legal (efecto invernadero)
–Su combustión evita impactos ambientales (malos olores)
– Su valorización en forma de energía eléctrica está incluida en el régimen
especial (renovables)
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PROCEDENCIA Y POSIBLES USOS DEL BIOGÁS.
BIODIGESTOR DEPÓSITO CONTROLADO
MOTOGENERADOR
RED
ELÉCTRICA
PLANTA DE ENRIQUECIMIENTO
CALDERA
PILAS DE COMBUSTIBLE
MICROTURBINA
P R O C E D E N C I A D E L B I O G Á S
COMPRESOR SURTIDOR
ACUMULADOR
LINEA DE GAS NATURAL
VEHÍCULOS
B I O G Á S
APROVECHAMIENTO CALORÍFICO
B I O G Á S
AGRICOLA
DEPURADORA
INDUSTRIAL RESIDUOS SÓLIDOS
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DESGASIFICACIÓN DE DEPÓSITOS CONTROLADOS
Pozos de
captación
Estación
de
Bombeo
La captación del biogás es forzada, es decir, se provoca
el vacío en las tuberías para aspirarlo desde los pozos.
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DESGASIFICACIÓN DE DEPÓSITOS CONTROLADOS
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DESGASIFICACIÓN DE DEPÓSITOS CONTROLADOS
La presión del biogás en el interior del depósito es positiva, con lo
que tiende a buscar salida hacia el exterior, a través de la capa de
tierra que cubre el residuo (porosa).
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DESGASIFICACIÓN DE DEPÓSITOS CONTROLADOS
El pozo se convierte en una vía preferente para el biogás.
Al crear depresión mediante una soplante, el gas generado alrededor del pozo se
introduce en él.
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CONSTRUCCIÓN DE POZOS
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REGULACION DEL CAMPO DE GAS
En depósitos con gran número de pozos y mucha extensión se instalan
estaciones de control y regulación.
Desde un mismo punto, se pueden analizar unos cuantos pozos, ahorrando
tiempo.
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REGULACION DEL CAMPO DE GAS
Un depósito controlado es un reactor biológico.
Las condiciones de la generación pueden cambiar cada día, incluso a lo
largo del mismo.
La regulación periódica de cada uno de los pozos del campo es
indispensable para asegurar una calidad aceptable de biogás.
Rara vez la generación de biogás en un pozo permanece invariable durante
mucho tiempo.
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BIOGAS PARA LA GENERACIÓN ELECTRICA
MOTORES DE COGENERACIÓN
Convierten la energía primaria del biogás en energía eléctrica, mediante el uso
del biogás en un motor de explosión, que produce un movimiento mecánico
que rota un alternador. 37 % eficiencia
El aprovechamiento térmico
(hasta 54% eficiencia) se consigue
recuperando el calor de:
– Circuitos de refrigeración del
motor: (85-90ºC)
• Principal (bloque del motor,
cilindros y culatas)
• Secundario (cárter de aceite
e intercooloer)
– Los gases de escape (550ºC)
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BIOGAS PARA LA GENERACIÓN ELECTRICA
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BIOGAS PARA LA GENERACIÓN ELECTRICA
MICROTURBINAS
Convierten la energía primaria del
biogás en energía eléctrica,
mediante la quema del biogás en
una cámara de combustión,
conduciendo los gases hacia una
turbina, que hace girar el alternador.
30 % eficiencia
El aprovechamiento térmico (hasta
64% eficiencia) se consigue
recuperando el calor de los gases de
escape (500ºC)
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BIOGAS PARA LA GENERACIÓN ELECTRICA
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BIOGAS PARA LA GENERACIÓN ELECTRICA
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
1.800
2.000
20
02
20
03
20
04
20
05
20
06
20
07
20
08
20
09
20
10
20
11
20
12
20
13
20
14
20
15
20
16
20
17
20
18
20
19
20
20
20
21
20
22
20
23
20
24
20
25
20
26
20
27
20
28
20
29
20
30
Lan
dfi
ll G
as (
M3/h
)
Alhendin Landfill SiteEstimated Landfill Gas Output 2.3MW
Gas Yield - Low Gas Yield - High 375kW 500kW 1150kW 2300kW
Los bloques de
colores representan
los motogeneradores
de distintos tamaños y
como éstos pueden
ser instalados según el
aumento o la
disminución de la
cantidad de gas.
El tamaño crítico mínimo de un vertedero aislado es de 800 KW. En caso de
vertederos próximos o “satélites” a otros mas grandes se contempla la
posibilidad de instalar una potencia menor.
MODELO HERA
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ENRIQUECIMIENTO DEL BIOGÁS.
Eliminación de impurezas y separación de compuestos presentes en el biogás con
objeto de conseguir un biogás de calidad similar a la del gas natural (85-99% CH4)
- Secado: eliminación del vapor de agua por condensación
- Limpieza: eliminación de impurezas mediante filtro de carbón activo (H2S, siloxanos)
- Concentración: separación del CO2 mediante absorción química (lavado con una
alcanolamina)
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BIOGÁS NATURAL®: TECNOLOGÍA HERA
BNCC
BIOGAS
NATURAL
CONCENTRADO
COMPRIMIDO
ABSORCIÓN QUÍMICA POR
AMINAS
TECNOLOGÍA DE
ENRIQUECIMIENTO DE
BIOGÁS DESARROLLADA
POR HERA
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ENRIQUECIMIENTO DEL BIOGÁS.
Lavado con solvente químico (alcanolamina)
Bajo consumo
eléctrico 0,15 kWh/Nm3
BN
Bajo consumo
de materias
primas Proceso de
regeneración de
la amina muy
eficiente
Alta eficiencia
en eliminación
del CO2 100%
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FLOTA DE VEHÍCULOS DEL GRUPO HERA.
La flota cautiva de HERA cuenta con vehículos de Gas Natural de serie y
vehículos de gasolina convertidos a bifuel.
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AUTONOMIA DE LOS VEHÍCULOS BIFUEL.
Los coches bifuel tipo turismo tienen
normalmente tanques entre 80 y 160
litros en los que se pueden acumular
hasta 32 Nm3 de Biogás Natural a
presión (200 bar), y alcanzan una
autonomía de 200 - 350 km.
Los camiones bifuel tienen instalados
normalmente tanques entre 320 y 640
litros en los que se pueden acumular
hasta 128 Nm3 de Biogás Natural a
presión (200 bar), y alcanzan una
autonomía de 400 km.
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VENTAJAS DEL USO DEL BIOGAS COMO BIOCARBURANTE.
• Se reduce el impacto ambiental generador
del efecto invernadero (el del metano es 21
veces mayor que el del CO2).
• Se puede obtener en cualquier sitio donde
se generen residuo biodegradables.
• Existen ya fabricantes que producen
vehículos con motores para gas natural y/o
“bifuel” (dos combustibles).
• Debido a que el gas al igual que la gasolina utilizan motores convencionales (ciclo OTTO), se puede acondicionar un vehículo normal de gasolina fácilmente y a bajo coste, convirtiéndolo en uno bifuel.
• Un vehículo bifuel puede utilizar gasolina o biogás natural de forma independiente.
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BARRERAS PARA LA COMERCIALIZACIÓN EN ESPAÑA
CULTURALES
Habito de consumo.
Mitos sobre el gas a presión.
TÉCNICAS
Comercialización y/o acondicionamiento de coches
Logística de Distribución y repostaje.
LEGALES
Legislación Actual
Ayudas y/o subvenciones inexistentes en España
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GRACIAS POR SU ATENCIÓN
![Transformación asistida de programas funcionaleseprints.ucm.es/8916/1/Memoria.pdf · 2.5. Logros y limitaciones ... basado en el principio de inducción estructural. HERA [HERA]](https://img.pdfslide.es/doc/110x75/5bba9fbe09d3f2746a8bb815/transformacion-asistida-de-programas-25-logros-y-limitaciones-basado.jpg)
