Abstract:
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Actualmente dos plantas de secado de fango de EDAR deshidratado (80% de humedad)
gestionadas por la empresa SGT S.A. y localizadas una en el término municipal de Rubí y
la otra en Mataró producen, conjuntamente, 14.000 Mg/año de fango seco (menos del 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 del presente Proyecto de Final de
Carrera es elaborar la ingeniería básica de la planta de gasificación.
Primeramente se estudia 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 concluye que el fango motivo de estudio es apto para el
proceso propuesto.
Después de un amplio estudio bibliográfico se desarrolla el proceso, escogiendo un
gasificador de lecho fluidizado, que trabaja a 800ºC y presión atmosférica. Como agente
gasificante utiliza aire a 500ºC con vapor de agua a 250ºC. Los ratios de funcionamiento
establecidos son: ER (Ratio equivalente) igual a 0,3 y ratio H/C igual a 2,3, a partir de ellos
se calcula la cantidad de aire y de vapor a introducir en el gasificador. De este modo se
espera obtener un gas de bajo contenido de alquitranes y, dentro de las posibilidades del
proceso, moderado poder calorífico.
La composición y el poder calorífico del gas producto al salir del gasificador han sido
extraídos de la bibliografía a partir de procesos similares. Con estos datos y ayuda de
Excel se ha calculado los principales parámetros de funcionamiento del resto de etapas
del proceso: la limpieza de partículas y alquitranes mediante ciclón, filtro cerámico y
lavado húmedo; el enfriamiento mediante intercambiadores que permiten generar la
corriente de aire y de vapor necesarias; el secado y el aprovechamiento energético en
motor. A partir de los resultados obtenidos se ha realizado el diagrama de flujo del
proceso y un diagrama de instrumentos.
Finalmente se consigue un proceso en el que, a partir de 14.000 Mg/año de fango seco,
se obtiene una generación eléctrica de 1,7 MW, con una reducción del consumo de gas
natural del 15%. El beneficio medioambiental es obvio, ya que además de reducir el
problema de deposición del residuo se obtiene energía a partir de él. Por otro lado, se ha
realizado un estudio económico y se ha puesto de manifiesto que el proyecto es viable. |