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En la Figura 2.5 se presenta un esquema general de una planta de tratamiento de lodos activados
que considera la producción, tratamiento y uso de biogás. Se deben incluir operaciones previas
como el espesamiento y la deshidratación del lodo, la selección y diseño del reactor anaerobio,
y el tratamiento y limpieza del biogás para su uso en la generación de energía eléctrica o calor.
En la planta de tratamiento también debe considerar el tratamiento y disposición final o uso del
lodo residual estabilizado, el cual puede utilizarse como un acondicionador de suelo para uso en
cultivos forestales o agrícolas.
Para implementar los sistemas de limpieza y aprovechamiento de biogás en plantas de trata-
miento de lodos activados se deben tomar en consideración los siguientes aspectos:
•
•
Selección del equipo para el almacenamiento del biogás.
•
•
Selección de quemadores.
•
•
Selección de la tecnología para la limpieza del biogás.
•
•
Equipo para la generación de energía eléctrica.
Figura 2.5 Esquema conceptual de la producción, tratamiento y uso de biogás (Tetra Tech)
2.5.1 Selección del equipo para el almacenamiento del biogás
El biogás sale del digestor con una presión aproximada de 2 mbar y tiene que ser comprimido
para obtener una presión aproximada de 135 mbar, para almacenamiento o purificación. En
principio, los contenedores de biogás no pueden ser muy grandes. Por otro lado, un volumen
grande del contenedor de gas, mejora las variaciones en la producción de biogás y minimiza el
volumen que debe ser quemado, por lo que se disminuye la pérdida de energía. Sin embargo, los
contenedores de biogás son muy costosos y tienen sus limitantes. Casi siempre se recomiendan
los contenedores que pueden tomar la proporción de biogás diaria de la planta para prevenir
problemas en situaciones inesperadas.
En plantas de tratamiento de aguas residuales, el tamaño del contenedor de gas normalmente
varía entre 0.75 y 1.5 veces la producción diaria de biogás. Sin embargo, la selección del tamaño
depende de la utilización del gas residual.
Si el biogás es usado únicamente para calentamiento del reactor y otros tanques de la planta,
no es realmente esencial un contenedor de biogás. Cuando el gas se usa en un sistema de co-
generación (CHP) y la producción alimenta una red de energía, el contenedor de biogás debe
estar diseñado para almacenar la mitad del promedio de la producción diaria del gas. Cuando la
energía consumida en la planta de biogás es cubierta por la producción de energía eléctrica, el
contenedor deberá tener tres cuartas partes del biogás acumulado diariamente.
Cuando la energía solo se utiliza para cubrir las cargas máximas, debe ser posible almacenar la
producción de biogás diaria en el contenedor.
El contenedor de biogás (presión <0.1 bar) en general tiene que ser instalado, mantenido y ope-
rado de manera que la seguridad de los operadores y otras personas esté asegurada (Deublein
& Steinhauser, 2011).
Afluente
de lodo
Prensa
Unidad de
dosificación
DA-CSTR
Membrana
de captura
Regreso de
fracción líquida
excedente a
proceso
Lodo
espesado
Lodo
digestado
Separador
Fracción sólida
(Fertilizante orgánico)
Fracción líquida
(Fertilizante orgánico)
Regreso de
fracción líquida
excedente a
proceso
Acond.
Biogás
Electricidad
Calor
CHP
