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Tras una propuesta de dieta realizada por el CLIENTE, iCODA hará un estudio que incluirá lo siguiente: Estimación de caracterización de residuos, determinación de idoneidad de residuos y formulación de mezcla, identificación de la tecnología de digestión anaerobia adecuada, determinación de características de biogás, cuantificación de corrientes energéticas y determinación de características de digestato

A partir de una serie de residuos identificados (con o sin código LER), se procederá a realizar una estimación de sus características principales a partir de residuos existentes en la base de datos de iCODA considerando variables como la ubicación geográfica del residuo producido, la estacionalidad, la meteorología, etc. La estimación se realizará en términos de pH, conductividad, alcalinidad, contenido en sólidos totales y volátiles, contenido en materia orgánica (demanda química de oxígeno – DQO), concentración de nitrógeno (NH4+, nitrógeno total, nitrógeno total Kjedahl – NTK), contenido en fósforo, contenido en potasio y contenido en otros elementos de interés en función del residuo (SO42-, salinidad, etc.). Adicionalmente, se estimará el potencial de producción de metano, valor comúnmente conocido por sus siglas en inglés como BMP (Biochemical Methane Potential).

Una vez conocidas las características de los residuos, a través de la herramienta Opti_blender® se procederá a realizar una batería de simulaciones que como resultado indicarán la estabilidad del proceso y las posibles inhibiciones que se dan, si las hubiera. De esta forma, conociendo los caudales de cada uno de los residuos de la receta original, se podrá determinar si las proporciones consideradas permiten llevar a cabo con garantía el proceso de digestión anaerobia. Adicionalmente, considerando la limitación en la disponibilidad de residuos así como otro cualquier factor limitante, se procederá a formular la mezcla óptima (en caso de que así sea requerido), es decir, la mezcla cuyas proporciones de residuos dan lugar a un proceso eficiente, estable y con la máxima producción de biogás. Por otro lado, para la formulación de la mezcla óptima, se contará con una restricción que fija como objetivo la obtención de un digerido que sea valorizado para su uso como fertilizante, se determinarán qué residuos son los idóneos para cumplir con este objetivo, teniendo en cuenta tanto parámetros físico-químicos como exigencias de tipo regulatorias.

Una vez conocidos los residuos a digerir, sus características y los posibles problemas que puedan originar en su tratamiento, mediante la información obtenida en simulaciones previas se determinará cuál es la tecnología qué mejor encaja en el proyecto. Así pues, se diferenciará entre residuos de origen sólido y aguas residuales para definir la tipología de reactor, se simulará el proceso bajo varias condiciones de temperatura (mesófilo vs. termófilo), se determinarán parámetros como TRH o VCO, se definirá el volumen de digestión, el número de digestores, etc. Todo ello será realizado considerando la mezcla disponible (la que viene marcada por el cómputo total de volumen total de residuo disponible) y en caso de llevarse a cabo la identificación de la mezcla óptima previa, para esta última también.

Mediante la simulación de un proceso estable considerando la mezcla disponible (y en su caso, también la mezcla óptima), se determinará por un lado el caudal de biogás generado expresado en Nm3/h, Nm3/d, Nm3/mes y Nm3/año y por otro todas las características del mismo en términos de composición (%CH4, %CO2, %N2, %O2, ppm H2S, ppm NH3), humedad, poder calorífico superior y densidad real.

A partir de la dieta de partida aportada por EL CLIENTE, iCODA realizará las siguientes tareas dando como resultado una única receta optimizada. Análisis y estudio de consistencia de los datos, complementando la información con aquellos parámetros de diseño que no estén disponibles en la dieta definida por EL CLIENTE. Estudio de sensibilidad de la receta, analizando variaciones en el % de la dieta no fijo, que permitan optimizar el proceso desde el punto de vista de generación de biogás y producción de un digestato valorizable. Estudio de potenciales contaminantes presentes en la dieta que puedan suponer la inhibición de la reacción. El resultado de estos tres puntos se trasladará a una propuesta de dieta óptima para el diseño de la planta, y un análisis de sensibilidad de posibles variaciones. EL CLIENTE comparará esa dieta con los potenciales contratos para % aun sin contratar y procederá a congelar una dieta para el diseño de planta

iCODA llevará a cabo el estudio de definición conceptual del proceso de digestión anaerobia identificando y desarrollando los siguientes aspectos: Descripción del/los pretratamientos de los residuos para optimizar el proceso, justificando la necesidad de dichos pretratamientos por razones: Operativas, para evitar atascamientos, problemas de mantenimiento… De incremento de rendimiento de producción de biogás u optimización del digestato. Recomendación, de manera justificada, de la tipología de reacción (mesófila / termófila) óptima para la dieta definida. Propuesta de soluciones de limpieza del biogás/ digestato para evitar la formación y/o lograr la eliminación de H₂S, NH₃ y otros contaminantes: En los propios reactores, mediante aditivos, inyección de aire/O₂, … A la salida de los reactores mediante filtros de carbón activo, reactores biológicos,… Elaboración del balance de masa y energía del proceso de co-digestión anaerobia. Sobre un diagrama de proceso básico se indicará: Caudales y composiciones de las corrientes sólidas y líquidas (con especial atención a las composiciones del efluente líquido y del digestato sólido obtenido tras la etapa de separación sólido/líquido a la salida de los reactores). Producción de biogás esperado: caudal, composición, PCI, … Energía térmica demandada en el proceso de digestión, teniendo en cuenta las condiciones meteorológicas del emplazamiento (distribución de temperaturas y humedad en el año). Estimación de consumos eléctricos en pretratamiento, sistemas de alimentación y bombeo y agitadores de los reactores. Dimensionamiento de los reactores de digestión anaerobia para lograr las producciones de biogás y digesto indicadas en el balance de masa y energía.

Se planteará el proceso necesario para lograr la producción de fertilizantes sólidos que aumente la viabilidad económica del proyecto.

Como punto de partida se considerarán procesos de tratamiento de digestato basados en el compostaje y formulación de fertilizantes, aunque dependiendo de la casuística, se propondrán variantes, si las hubiera, que puedan mejorar la viabilidad técnica y/o económica de dichos tratamientos.

Se procederá a realizar un estudio comparativo de las tecnologías de eliminación de CO₂ mediante separación por membranas y absorción en aminas. El estudio incluirá los siguientes apartados: Comparativa de rendimientos / calidad de biometano logrado. Balance energético del proceso: consumo de energía térmica y eléctrica. Estimación del CAPEX asociado a cada solución. Y en general cualquier punto de comparación que haga más interesante una solución o la otra.