Desarrollo de la ingeniería básica y de detalle para la automatización de una planta piloto generadora de biogás

Basic and detail engineering development for automation of a biogas generating pilot plant

En este documento se desarrolla la ingeniería básica y de detalle de una planta generadora de biogás (biodigestor). Durante la investigación se generaron los diferentes esquemas, narrativas (control y seguridad), cálculo y selección de instrumentos, diagrama P&ID y la interfaz hombre-máquina para el control automático.

Para el desarrollo de la ingeniería se calcularon y cotizaron los instrumentos de tipo industrial adecuados para el diseño de la estrategia de control, supervisión y monitoreo de las variables del proceso temperatura, presión, nivel y pH en la planta piloto de biodigestión utilizando un controlador lógico programable (PLC) y un control de supervisión y adquisición de datos (SCADA) para interactuar con el proceso.

Ingeniería básica de una planta de gasificación de lodos de EDAR para el tratamiento de 14 000 Mg/año de lodo seco

Basic engineering of a WWTS sludge gasification plant for the treatment of 14,000 Mg/year of dry sludge

Dos plantas de secado de fango deshidratado (80% de humedad) proveniente de una estación de depuración de aguas residuales (EDAR) gestionadas por la empresa SGT S.A. y localizadas una en el término municipal de Rubí y la otra en Mataró (España) producen de manera conjunta 14 000 Mg/año de fango seco (menos de 20% de humedad). El secado se realiza a partir de los gases de escape de unos motores que consumen gas natural. Se plantea la revalorización de este fango seco, que actualmente se conduce al vertedero como residuo mediante un proceso de gasificación y posterior aprovechamiento energético, sustituyendo parte del gas natural que actualmente consumen las plantas de secado.

El objetivo principal de esta investigación es elaborar la ingeniería básica de la planta de gasificación. En primer lugar se estudió la materia prima a gasificar, realizándose los análisis elemental e inmediato, el estudio de la cinética a la pirólisis, la determinación del poder calorífico y el estudio hidrodinámico. Se concluyó que el fango motivo de estudio es apto para el proceso propuesto. Tras de un amplio estudio bibliográfico se desarrolló el proceso, escogiendo un gasificador de lecho fluidizado que trabajaba a 800°C y presión atmosférica.

Como agente gasificante se utilizó aire a 500°C con vapor de agua a 250°C. Las razones de funcionamiento establecidos fueron las siguientes: ER (razón equivalente) igual a 0,3 y razón H/C igual a 2,3; a partir de estos datos se calculó la cantidad de aire y de vapor a introducir en el gasificador. De este modo se esperó obtener un gas de bajo contenido de alquitranes y, dentro de las posibilidades del proceso, moderado poder calorífico. El documento se encuentra dividido en cuatro partes:

• Parte 1
• Parte 2
• Parte 3
• Parte 4

Contenido y alcance del estudio de factibilidad

Contents and scope of feasibility study

En este documento se presentan, de manera resumida, los contenidos esenciales de los análisis que componen a un estudio de factibilidad (su tratamiento detallado se accede a través de los hipervínculos):

• Estudio de mercado
• Aspectos técnicos 
• Aspectos administrativos 
• Aspectos institucionales 
• Aspectos financieros 
• Evaluación socioeconómica 

La presentación hecha sobre el contenido y el alcance de cada ítem mencionado considera, por una parte, los requerimientos planteados para el estudio de factibilidad para cualquier proyecto de inversión que en su alcance más amplio se aplica generalmente a proyectos para establecer plantas industriales productoras de bienes comercializables, y por otra, se ajusta a lo requerido en los casos de proyectos para servicios públicos municipales.