Asegurar que la producción de energía renovable no compense sus beneficios

Dec 21, 2023

La utilización eficaz de las fuentes de energía renovables es crucial para la transición global que se aleja de los combustibles fósiles. En términos generales, el Gas Natural Renovable (GNR) se refiere a la utilización de biogás derivados de desechos como alternativa a los combustibles fósiles. Las fuentes de biomasa son numerosas: la descomposición de desechos sólidos en los vertederos, el estiércol en digestores anaeróbicos, la descomposición de alimentos de desecho, los residuos de cultivos y el tratamiento de desechos sólidos municipales son solo algunas de las aplicaciones más conocidas. Si bien RNG ofrece una amplia gama de beneficios, la industria se está moviendo rápidamente para garantizar que las emisiones al aire y el agua de escorrentía de sus operaciones no se liberen al medio ambiente donde podrían contribuir al smog, el cambio climático y la contaminación del suelo o el agua.

Identificar y diseñar para las condiciones operativas únicas en una instalación de RNG es fundamental para cumplir con las regulaciones de contaminación del aire y el agua, ya que el proceso de recuperación de recursos puede ser un desafío. Por ejemplo, las instalaciones de RNG se enfrentan a niveles variables de concentración de una amplia gama de contaminantes del aire y el agua a partir del proceso de descomposición.

A diferencia de una instalación de fabricación típica con una producción constante de subproductos, las operaciones de energía renovable no siempre tienen flujos o concentraciones constantes. Cualquier sistema de control de la contaminación debe diseñarse teniendo en cuenta los peores escenarios y la seguridad siempre bajo consideración. El metano, por ejemplo, es una fuente común de combustible renovable debido a su abundancia y alto contenido de energía, pero eso también lo convierte en un peligro bajo ciertas condiciones. Las tecnologías de contaminación en esta industria deben diseñarse en torno a las condiciones del proceso, los requisitos de eficiencia y las normas de seguridad.

Muchos municipios, propietarios de vertederos privados y empresas de procesamiento de residuos han recurrido a la captura de biogás de la descomposición para usos beneficiosos, en lugar de simplemente quemarlo. Se utiliza una variedad de tecnologías para purificar el biogás mediante la eliminación de contaminantes que no cumplen con las estrictas especificaciones de la tubería. A menudo, estos gases de cola se componen de un poder calorífico bajo (aproximadamente del 1 al 15 % de metano) y, por lo tanto, no son combustibles por sí mismos, pero siguen siendo dañinos para el medio ambiente cuando no se destruyen adecuadamente.

Hay varios pasos relacionados con la limpieza del biogás y el tratamiento del gas de cola de la planta de procesamiento. Primero, se debe eliminar el sulfuro de hidrógeno (H2S), que es un compuesto altamente corrosivo. Esto se puede lograr utilizando un depurador seco o un absorbedor de carbón. La filtración que utiliza un lecho de adsorción de carbón activado atrapa y elimina eficazmente las partículas de H2S del gas residual. A continuación, se eliminan el dióxido de carbono (CO2), el nitrógeno, el oxígeno y otras sustancias químicas no deseadas. Esto se hace usando tamices y otras tecnologías para limpiar el gas hasta que alcance las especificaciones del gas natural, haciéndolo apto para las tuberías locales. Durante este proceso de limpieza, se crean gases residuales o gases de cola que deben tratarse antes de que puedan liberarse a la atmósfera.

Otro sector en crecimiento de la industria de conversión de residuos en energía es el mercado de la biomasa. El material orgánico se recolecta de restaurantes, procesadores de alimentos y municipios, y luego las bacterias lo descomponen en ausencia de oxígeno dentro de grandes digestores. Los residuos sólidos se transforman en material seguro y reutilizable como fertilizante o biocombustible sólido. El biogás liberado se recolecta y convierte en electricidad o gas natural renovable. Los gases de cola y los olores de estas operaciones también se tratan en oxidadores térmicos y cámaras de combustión de vapor.

Los oxidantes térmicos y los combustores de vapor de Anguil pueden eliminar más del 99 % de los gases de escape de los diversos procesos de purificación de RNG. El proceso químico de oxidación térmica implica elevar la temperatura de la corriente de escape hasta el punto en que se rompen los enlaces químicos que mantienen unidas a las moléculas. El metano de bajo valor calorífico y los COV en la corriente de escape del proceso se convierten en varias combinaciones de CO2, agua (H2O) y energía térmica. Los diseños de Anguil minimizan la combustión de combustible suplementario general del dispositivo de destrucción, ya que existe una correlación directa entre los costos operativos y la producción de gases de efecto invernadero.

Durante el funcionamiento normal, los sistemas Anguil son capaces de manejar situaciones de flujo bajo, como exceso de gas de vertedero o vapores de proceso de alto flujo debido a una condición alterada. También ofrecemos configuraciones de dos quemadores y dos ventiladores para lograr el máximo control del proceso.

La escorrentía de aguas residuales en las operaciones de RNG puede provenir de numerosas fuentes aguas arriba, como lotes de alimentación, plantas de tratamiento de aguas residuales, procesamiento de lácteos, vertederos y recolección de desechos verdes. También puede provenir de fuentes intermedias, como procesos de producción, digestores para la producción de biogás, deshidratación de lodos de digestores, lixiviados de vertederos y otras plantas de gas natural. Los subproductos de las aguas residuales como el aceite, la grasa y la grasa pueden llegar a los ríos, lagos y niveles freáticos, envenenando el medio ambiente y el suministro de agua potable. Los procesos de tratamiento de aguas residuales in situ ayudan a eliminar los contaminantes para que el agua pueda reutilizarse o liberarse en el medio ambiente. Estos procesos también ayudan en la producción de RNG.

Los lixiviados son un tipo de aguas residuales generadas a partir de vertederos que se forman por la filtración de humedad y agua de lluvia a través de los residuos de los vertederos. Muchos vertederos gestionan los lixiviados descargándolos directamente a las obras de tratamiento de propiedad pública (POTW) con un pretratamiento mínimo o nulo. Sin embargo, debido a las regulaciones más estrictas impuestas por la EPA a los POTW, las instalaciones de tratamiento están comenzando a limitar o se niegan a aceptar los lixiviados de vertederos, ya que a menudo es difícil tratarlos con las tecnologías típicas actualmente empleadas por la mayoría de los POTW.

Los vertederos están asumiendo cada vez más responsabilidades de gestión y pretratamiento de sus lixiviados. Una opción es recircular los lixiviados de regreso al vertedero para aumentar la producción de gas de vertedero, que requiere una mayor purificación según los estándares de RNG antes de que pueda venderse a la red. El gas de vertedero también se puede utilizar para alimentar los evaporadores de lixiviados. El evaporador calienta el lixiviado para expulsar el vapor de agua, dejando lodos. Es importante señalar que la recirculación de lixiviados también concentra los contaminantes dentro del agua, lo que hace que la evaporación sea más problemática en términos de emisiones al aire. Anguil ofrece una variedad de soluciones de tratamiento de aguas residuales, incluidos los sistemas de evaporación de aguas residuales para ayudar en la gestión de los lixiviados de los vertederos.

Los sistemas de tratamiento de aguas residuales utilizados para RNG utilizan varios mecanismos y técnicas para devolver el agua contaminada a su estado inicial. Los expertos en reducción de la contaminación de Anguil pueden proporcionar soluciones optimizadas para resolver sus desafíos de purificación de agua industrial. Para cada solución de tratamiento de aguas residuales, integramos numerosas tecnologías en un paquete completo para tratar las aguas residuales de manera efectiva. Nuestras soluciones de tecnología integrada se pueden utilizar para eliminar contaminantes como sólidos disueltos totales (TDS), metales disueltos, compuestos orgánicos volátiles (COV), sólidos en suspensión, grasas, aceites y grasas. Anguil tiene diseños comprobados que brindarán un rendimiento óptimo mientras ayudan a mantener el cumplimiento, minimizar el error del operador y reducir los costos operativos.

En Anguil, ofrecemos soluciones de control de la contaminación de ingeniería de calidad que aseguran que los subproductos de los procesos de producción de bioenergía no compensen los beneficios de estas iniciativas cruciales. Nuestros diseños tienen en cuenta la flexibilidad del proceso y la facilidad de mantenimiento para garantizar el cumplimiento de los estrictos estándares de la industria y minimizar la huella de carbono. Debido a esto, nuestras soluciones holísticas son ideales para diversas aplicaciones, incluidas las emisiones de aire y los olores, así como proyectos de cero descargas de aguas residuales líquidas en operaciones de combustibles renovables.

Para obtener más información, visite www.anguil.com, envíe un correo electrónico a [email protected] o llame al +1-414-365-6400.