Metanizacion

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TEMA 4. DIGESTIÓN ANAEROBIA.
4.1 introducción.

La digestión anaerobia es un proceso biológico en el que la materia orgánica, en ausencia de oxígeno, y mediante la acción de un grupo de bacterias específicas, se descompone productos gaseosos o “biogás” (CH4, CO2, H2, H2S, etc.), y en un efluente digerido, que es una mezcla de productos minerales (N, P, K, Ca, etc.) y compuestos de difícildegradación.
Con estas características, se puede afirmar que es un método de tratamiento biológico ideal para biomasas residuales y con alto contenido en humedad.
El biogás contiene un alto porcentaje en metano, CH4 (entre 50-70%), por lo que es susceptible de un aprovechamiento energético mediante su combustión en motores, en turbinas o en calderas, bien sólo o mezclado con otro combustible.
Elproceso controlado de digestión anaerobia es uno de los más idóneos para la reducción de emisiones de efecto invernadero, el aprovechamiento energético de los residuos orgánicos y el mantenimiento y mejora del valor fertilizante de los productos tratados.
La digestión anaerobia puede aplicarse, entre otros, a residuos ganaderos, agrícolas, así como a los residuos de las industrias detransformación de dichos productos. Entre los residuos se pueden citar purines, estiércol, residuos agrícolas o excedentes de cosechas, residuos derivados de los procesos de transformación (industria del tomate, mataderos…)etc. Estos residuos se pueden tratar de forma independiente o juntos, mediante lo que se denominana co-digestión. La digestión anaerobia también es un proceso adecuado para el tratamientode aguas residuales de alta carga orgánica, como las producidas en muchas industrias alimentarias.

Los beneficios asociados a la digestión anaerobia son:
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Reducción significativa de malos olores debido a la mineralización del residuo.
Se mejora la calidad del residuo como fertilizante.
Producción de energía renovable, si el gas se aprovecha energéticamente y sustituye a una fuentede energía fósil.
Reducción de emisiones de gases de efecto invernadero derivadas de la reducción de emisiones incontroladas de CH4, (que produce un efecto invernadero 20 veces superior al CO2), y reducción del CO2 ahorrado por sustitución de energía fósil.
La inversión es económicamente atractiva.
La instalación es segura y de fácil operación.
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La promoción e implantación de sistemasde producción de biogás colectivos (varias granjas), y de co-digestión (tratamiento conjunto de residuos orgánicos de diferentes orígenes en una zona geográfica, usualmente agropecuarios e industriales) permite, además, la implantación de sistemas de gestión integral de residuos orgánicos por zonas geográficas, con beneficios sociales, económicos y ambientales.

Aplicaciones y productos delproceso de digestión anaerobia.

La digestión anaerobia se puede llevar a cabo con uno o más residuos con las únicas premisas de que sean líquidos, contengan material fermentable, y tengan una composición y concentración relativamente estable. La co-digestión es una variante tecnológica que puede solucionar problemas o carencias de un residuo, si son compensadas por las características de otro.Características del biogás.

El biogás es el producto gaseoso de la digestión anaerobia de compuestos orgánicos. Su composición, que depende del sustrato digerido y del tipo de tecnología utilizada, puede ser la siguiente:
50-70% de metano (CH4).
30-40% de anhídrido carbónico (CO2).
≤ 5% de hidrógeno (H2), ácido sulfhídrico (H2S), y otros gases.

Debido a su alto contenido en metano,tiene un poder calorífico algo mayor que la mitad del poder calorífico del gas natural. Un biogás con un contenido en metano del 60% tiene un poder calorífico de unas 5.500 kcal/Nm3 (6,4 kWh/Nm3).
Es decir, salvo por el contenido en H2S, es un combustible ideal, con unas equivalencias que se muestran en la figura siguiente.

Equivalencias del biogás con otras fuentes de energía.

usos del...
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