21 de mayo de 2024
La desulfuración del biogás mediante oxígeno da como resultado una fuente de energía sostenible para la red. Una ventaja añadida es la reducción de los costes operativos gracias a la mejora de la eficiencia energética, hasta en un 50%.
El uso de un compresor de velocidad variable de Atlas Copco también permite un control estricto del contenido de oxígeno por debajo del límite inferior de explosividad, garantizando así la seguridad de la planta.
En este artículo veremos:
1. Caso de éxito - Diseño y la construcción de su planta de biogás
Planta de biogás
La empresa alemana Nat-Ur-Gas Solschen GmbH & Co. KG encargó a Bioconstruct GmbH, con sede en Melle, el diseño y la construcción de su planta de biogás en 2016. La planta produce actualmente 1500 m3 de biogás por hora con un contenido medio de metano del 53%.
Este biogás se concentra continuamente hasta alcanzar un contenido de metano del 94% en una planta de tratamiento mediante membranas.
"Cada hora se introducen 700 metros cúbicos de biometano en el sistema de suministro de gas"
El biogás se vende al proveedor de energía mediante un contrato de compra a largo plazo.
El corazón del proceso de biogás de esta planta son los fermentadores, donde las bacterias se alimentan de materia orgánica para producir biogás.
Sus dos fermentadores necesitan 3,5 toneladas de biomasa fresca o sustrato cada hora. La sostenibilidad es una característica clave del modelo de negocio, ya que el sustrato procede de agricultores locales y los residuos de la fermentación se devuelven como fertilizante.
"El mayor problema de la producción de biogás es el ácido sulfhídrico resultante. En primer lugar, hace que se peguen los filtros de la depuradora. En segundo lugar, se convierte en dióxido de azufre durante la combustión del biogás y provoca corrosión en los accesorios y motores. Así que se debe intentar eliminar la mayor cantidad posible de sulfuro de hidrógeno del gas"
En este proceso, el sulfuro de hidrógeno es convertido en azufre elemental y agua por bacterias especiales en el fermentador con la adición de aire u oxígeno.
De esta manera, el azufre permanece en el residuo de la fermentación y aumenta su valor fertilizante, mientras que el gas purificado puede pasar por otras etapas de procesamiento.
En esta planta se tomó la decisión consciente de elegir la desulfuración con oxígeno, porque a diferencia de la desulfuración con aire ambiente, con el generador de oxígeno tenemos un control preciso. Esto nos da un control total sobre una serie de factores, como la protección contra explosiones.
“Sabemos que tenemos un contenido de O2 del 94% y podemos dosificar la adición de oxígeno de forma que siempre estemos por debajo del límite inferior de explosión del 2,3%".
El oxígeno se insufla en los fermentadores desde arriba. Junto con el biogás, se distribuye bajo las cúpulas de las zonas semiesféricas de almacenamiento de residuos de fermentación.
La instalación de generación de oxígeno consta de un compresor de tornillo GA 11 VSD+ con inyección de aceite y velocidad variable, un generador de oxígeno de tecnología PSA, tipo OGP 8, un depósito de almacenamiento de aire comprimido y otro de oxígeno, así como las etapas de filtrado necesarias para el procesamiento del aire comprimido y el O2.
El generador de O2 se alimenta con aire seco y filtrado, que va a enriquecer el aire hasta un contenido de oxígeno del 94%. Finalmente, el oxígeno llega a los fermentadores a través de otro depósito de almacenamiento. Adicionalmente la instalación cuenta con separador de condensados y caudalímetros electrónicos.
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