Digestion Anaerobia

digestión anaerobia

¿Qué es el biometanización o
digestión anaerobia?
Es la utilización de un
determinado tipo de bacterias que
en condiciones anaerobias (sin
oxígeno) degradan la materia
orgánica generando biogás

DESCOMPOSICION DE VEGETACION TERRESTRE
DESCOMPOSCION DE MAT. ORGANICA EN CUERPOS DE AGUA

NATURAL
DIGESTION ANAEROBIA DE BIOMASA
SINTETICA
RELLENOS SANITARIOS

Residuos Agrícolas
Residuos Urbanos

DIGESTORES ANAEROBIOS

Residuos Agrícolas
Residuos Urbanos

COMBUSTIBLE

Doméstico
Transporte
Generación eléctrica

BIOGAS
CH4 50-75%
CO2 25-50%
PRODUCTOS
COMPOST

Uso Agrícola
Alto contenido de nutrientes

RESIDUO
Compost

PRINCIPIOS DEL PROCESO
Fase de hidrólisis: Transformación enzimática de moléculas con alto Pm en compuestos más simples y aptos para estar disponibles como fuente de energía y de carbono
Fase de acidificación: Descomposición bacteriana produciendo ácidos orgánicos simples (acético). Productora de acidez.
Fase de metanización: Transformación bacteriana del CH3COOH y H2 en CH4 y CO2. Productora de alcalinidad y equilibrando el sistema

Proceso de Digestión Anaerobia
acidogenesis

Microorganismos que intervienen en los procesos
1. Hidrólisis: predominan bacterias Gram+ incluidas en los géneros ClostridiumyStaphyloccocus, y BacteroidesGram-.
2. Acidogénesis:
a) Fermentación: predominan bacterias Gram + del ácido láctico y relacionadas:Lactobacillus, Streptoccocus, Staphylococcus, Microccocus; Gram -:Escherichia, Salmonella, Veillonelay reductoras de sulfato.
b) ß-oxidación: Clostridium, Syntrophomonas
3. Acetogénesis: sintrofobacterias tales como Syntrophobacterwoliniiy S. wolfei
4. Metanogénesis:
a) Hidrogenotrófica: Methanobacterium, Methanobrevibacter
b) Hidrogenoclástica: Methanosarcinay Methanosaeta(antesMethanotrix)

TIPOS DE SITEMAS DE DIGESTION ANAEROBIA

TIPOS DE REACTORES
Digestor de contacto (altas cargas de biomasa, alto rendimiento, tiempo de residencia alto, residuos industrias agroalimentarias)
Digestor de filtro no orientado (relleno inerte adherida, biomasa)
Digestor de dos fases ( permite ajustar independientemente dos fases hidrólisis acidogénica metanogénica )

Digestor convencional (India, china, discontinuo, continuo)

Digestor de mezcla completa (continuo agitación, calentamiento, 10-30 días, residuos ganaderos, lodos de depuradora)

Digestor de flujo de pistón (geometría de flujo horizontal, canales en el terreno )

Digestor de película fija ( relleno con una orientación concreta)

Digestor de lecho fluidizado o fluido (relleno de arena fina)

Digestor de lecho expandido de lodos
(flujo ascendente partículas en suspensión, tiempo de residencia hidráulico de 1 ó 2 días)

Ejemplos de sistemas anaerobios
-Lagunas ANAEROBIAS
– Fosas Sépticas (Tratamiento Primario)
– Tanques IMHOFF
– Digestores Convencionales de Lodos
– Bio-digestores Rurales
– Filtros ANAEROBIOS
– Reactores UASB

ESQUEMA DEL PROCESO
Dependiendo del grado de la sequedad de la fracción alimentada al proceso, consideraremos la vía húmeda o la vía seca

PARÁMETROS VARIABLES DE CONTROL

TECNOLOGIAS SECAS

TECNOLOGIAS HUMEDAS

Ventajas de la digestión anaerobia deresiduos
El biogás puede ser utilizado en la propia instalación para generación de electricidad y/o calor (co-generación)
El biogás es un biocombustible (energía renovable)
Cumplimiento de los objetivos del protocolo de Kyoto, objetivos europeos de producción de energía renovable
Subvenciones a innovación y demostración enaplicaciones concretas
Subvenciones e incentivos para la inversión en instalaciones de biometanización
Primas a la producción de electricidad

Ventajas de la digestión anaerobia deresiduos
La humedad de los residuos no es un problema
Se pueden tratar conjuntamente varios residuos
Reduce los problemas de olores
Ingresos adicionales por gestión de residuos
Sistemas simples y fáciles de gestionar

Composición del biogas
Metano (CH4): 50-80 %
Dióxido de carbono (CO2): 20-50 %
Otros (H2, agua, NH3): 1-5 %
H2S, generalmente <4.000 ppm
Poder calorífico: 5.000-6.000 kWh/m3
Composición=f(materia orgánica, Tª, presión,
tiempo de reacción, humedad, inhibidores, etc.)

Componentes del biogas en función del substrato utilizado (Coombs, 1990)

BIBLIOGRAFIA
DEPURACIÓN ANAEROBIA DE AGUAS RESIDUALESAutores: ArraizaCarave, Constanza ; Aylagas Abad, Inés ; Fernández Corbacho, Cristina ;González Hidalgo, Mª Carmen ; Del Mazo Valentín, Clara ; Otero Rodríguez, Andrea ; Sainz Criado, Almudena ; Triana Fernández, Elisa
MICROBIOLOGÍA DE LA DIGESTIÓN ANAEROBIA. VENTAJAS E INCONVENIENTES FRENTE A PROCESOS AEROBIOSAutores: Hector Díaz Millán, Felipe García , José María de Gregorio Muñoz, Juan Manuel Pérez ,Carlos Rodríguez, José Rubio Marcos , José Luis San Emeterio, Rodrigo Soteres, Javier Villadres
http://www.ensode.net/pdf-crack.jsf
http://www.fundacionenergia.es/PDFs/Biomada%2006/S.Cortes%20280606.pdf
Gestión de desechos y Reciclajehttp://www.unido.org/fileadmin/ext_media/Services/Environmental_Management/CP_ToolKit_spanish/PR-Volume_08/8-Textbook.pdf