Energía a partir de aguas residuales industriales

Energía a partir de aguas residuales industriales


Resumen Ejecutivo

La estructura de este trabajo está constituida de la siguiente manera: un marco teórico y diccionario explicativo, un resumen del artículo, un diagrama de flujo, un diagrama de bloques, conclusiones del autor, nuestras conclusiones y recomendaciones y finalmente los anexos donde se adjunta el artículo que se ha analizado.En el marco teórico se describe tanto las materias primas y productos como las operaciones y procesos unitarios del tratamiento del efluente de una planta lechera para generar biogás. Además, se detallan las tecnologías utilizadas. El diccionario explicativo contribuye a la comprensión del artículo con el análisis de las palabras.

El artículo analizado presenta dos casos, pero en elresumen del artículo sólo se sintetiza el caso 1: tratamiento de las aguas residuales y aprovechamiento energético del suero de leche.

En el diagrama de flujo se muestra la circulación del efluente (por caída libre u otro tipo de transporte) por diferentes equipos para obtener metano y anhídrido carbónico. Se emplean los símbolos técnicos estudiados en el curso de Tecnología Industrial, y en casocontrario, se usa una caja negra.

El diagrama de bloques indica, en secuencia lógica y sucesiva, las operaciones y procesos unitarios que componen el proceso tecnológico del primer caso.

En los anexos se tiene información adicional del artículo, es decir, datos interesantes del autor y de la empresa EnviroChemie.





Marco teórico

Antes de describir las operaciones y procesosunitarios1 del tratamiento del lactosuero para obtener energía en forma de calor, se cree necesario presentar la materia prima y los productos.

La materia principal es el efluente total, este se obtiene al mezclar permeado de lactosuero, suero bruto y efluentes de leche2. El permeado de lactosuero3 se obtiene de la filtración por membranas de una parte del suero de leche dulce4, subproducto dela fabricación de queso. Sus características físicas y químicas se aprecian en el cuadro siguiente:

Cuadro 1.1. Características físicas y químicas del permeado de lactosuero
Característica
Valor
Grasa
Menor a 2%
Proteínas
Mayor a 3%
Humedad
Menor a 4%
Lactosa
Mayor 82%
Minerales
Menor a 8.5%
pH
[5.8 ;6.6]
Color
Desde blanco hasta amarillo

Fuente: Hoogwegt international
Elaboración propia
Asimismo, el suero permeado es rico en lactosa y en proteínas, como lo son la - lactoglobulina y la α- lactoalbumina.

Figura 1.1 Permeado de lactosuero


Fuente: Blog Pasele, pasele si hay

El producto obtenido es biogás, el cual es un biocombustible constituido por una mezcla gaseosarico en metano, y en menores cantidades se encuentran los gases: hidrógeno, monóxido de carbono, anhídrido carbónico, nitrógeno, etc. formado por la descomposición anaerobia5 de material orgánico húmedo. Esta mezcla es de bajo poder calorífico y su utilización industrial está sujeta a procesos de purificación, a mezclas con otros combustibles (GN y GLP) o a la utilización de maquinariaespecialmente fabricada para usar gas de estas características.

A continuación, se tiene un cuadro que muestra su composición:
Cuadro 1.2 Composición del biogás
GAS
SÍMBOLO
PORCENTAJE (%)
Metano
CH4
55-80
Dióxido de carbono
CO2
45-20
Hidrógeno
H2
0-10
Oxígeno
O2
0,1-1
Nitrógeno
N2
0,5-10
Monóxido de carbono
CO
0-0,1

Fuente: Universidad de Cádiz
Elaboración propia

Ahora sedetallará las operaciones y procesos unitarios del tratamiento anaerobio basado en la tecnología Biomar AWR6 de la empresa EnviroChemie7.

Hidrólisis del efluente total: proceso unitario en el cual los carbohidratos, proteínas y lípidos que conforman el efluente se convierten, a través de enzimas8, en componentes simples como monosacáridos (azúcares), aminoácidos, ácidos grasos y glicerina...