Biocombustibles a partir de lodos de EDAR

PROYECTO IGNIS-FUNGUS
OBTENCIÓN DE LODOS DE EDAR DE ALTO PODER CALORÍFICO
MEDIANTE LA APLICACIÓN DE HONGOS OLEAGINOSOS AL PROCESO
DE DEPURACIÓN Y PRODUCCIÓN DE UN NUEVO BIOCOMBUSTIBLE
MEDIANTE SU MEZCLA CON BIOMASA
Junio de 2015
OBTENCIÓN DE LODOS DE EDAR DE ALTO PODER CALORÍFICO MEDIANTE LA APLICACIÓN
DE HONGOS OLEAGINOSOS AL PROCESO DE DEPURACIÓN Y PRODUCCIÓN DE UN NUEVO
BIOCOMBUSTIBLE MEDIANTE SU MEZCLA CON BIOMASA
1. ANTECEDENTES
Producción de lodos de EDAR creciente por aumento de población y de
% de población con saneamiento y depuración  aumento de la
problemática asociada a la gestión de este residuo.
Usualmente, dos vías de valorización:
Agronómica
Energética
Lodo como abono o
enmienda orgánica
Lodo como
combustible
Endurecimimiento de la
legislación, reducción de su
aceptación por agricultor
Mala calidad de
combustible
(↑% humedad y cenizas)
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1. ANTECEDENTES
Valorización energética de lodos de EDAR.
Cenizas
M.O.
Agua
Lodo de EDAR
deshidratado
PCI (M.O.) = 4.500 – 5.000 kcal/kg
PCI (M.O. + cenizas) = 2.900 – 3.300 kcal/kg
PCI (M.O. + cenizas + agua) = 250 – 300 kcal/kg
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DE HONGOS OLEAGINOSOS AL PROCESO DE DEPURACIÓN Y PRODUCCIÓN DE UN NUEVO
BIOCOMBUSTIBLE MEDIANTE SU MEZCLA CON BIOMASA
2. OBJETIVOS
Objetivo general  Incrementar la viabilidad de la valorización
energética de lodos de EDAR mediante desarrollo de un nuevo proceso
tecnológico. Proceso con dos fases.
1. Desarrollo de sistema de tratamiento de aguas residuales
basado en aplicación de hongos filamentosos oleaginosos.
•
Obtención de lodos fúngicos con > poder calorífico que los
lodos bacterianos tradicionales
•
Sustitutivo o complementario a sistemas actuales de fangos
bacterianos aerobios  Prioridad calidad efluente EDAR
2. Producción de un nuevo tipo de biocombustible basado en
mezclas [biomasa vegetal – lodo (fúngico/bacteriano)] que
cumpla estándares de calidad
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3. DESCRIPCIÓN
Tres fases: dos fases consecutivas y complementarias y una tercera
horizontal como soporte a las dos principales
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DE HONGOS OLEAGINOSOS AL PROCESO DE DEPURACIÓN Y PRODUCCIÓN DE UN NUEVO
BIOCOMBUSTIBLE MEDIANTE SU MEZCLA CON BIOMASA
3. DESCRIPCIÓN
FASE 1: definición en laboratorio de las condiciones adecuadas para la
generación de biomasa fúngica oleaginosa utilizando agua residual
como sustrato
Responsable de la FASE: GDI de Genómica Y Biotecnología Molecular
de Hongos del Dpto. de Genética y Microbiología de la Facultad de
Biología de la Universidad de Murcia
1.
Identificación de estirpes del hongo con mejor crecimiento en aguas
residuales de EDAR
2.
Optimización del crecimiento del hongo y del proceso de depuración
3.
Aislamiento de estirpes del hongo de aguas residuales adaptadas al
crecimiento en ese sustrato
4.
Mutagénesis y aislamiento de mutantes con características ideales
para el crecimiento en aguas residuales
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DE HONGOS OLEAGINOSOS AL PROCESO DE DEPURACIÓN Y PRODUCCIÓN DE UN NUEVO
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3. DESCRIPCIÓN
FASE 1: definición en laboratorio de las condiciones adecuadas para la
generación de biomasa fúngica oleaginosa utilizando agua residual
como sustrato
Actividad principal:
Actividades de apoyo:
Determinación de estirpe de hongo
oleaginoso adecuada y condiciones
óptimas para implementar a escala piloto
Medida de las propiedades de
combustible de la biomasa fúngica.
Medida de rendimientos de depuración
Suministro de muestras de trabajo (aguas
/ fangos de EDAR) y caracterización inicial
de las mismas
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3. DESCRIPCIÓN
FASE 2: Evaluación a escala piloto de un proceso para la aplicación de
hongos oleaginosos al tratamiento del agua residual urbana
Responsable de la FASE: Empresa Municipal de Aguas y Saneamiento
de Murcia (EMUASA).
1.
Diseño de la planta piloto
2.
Construcción de la planta piloto e instalación en EDAR
3.
Arranque de la operación piloto. Inoculación y crecimiento de la
biomasa fúngica en el reactor biológico piloto con la estirpe
seleccionada en la Fase 1
4.
Ensayos en continuo en planta piloto. Determinación de las
condiciones de operación óptimas a nivel técnico-económico
5.
Análisis de viabilidad de la integración del sistema en una EDAR a
escala real
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BIOCOMBUSTIBLE MEDIANTE SU MEZCLA CON BIOMASA
3. DESCRIPCIÓN
FASE 2: Evaluación a escala piloto de un proceso para la aplicación de
hongos oleaginosos al tratamiento del agua residual urbana
Actividad principal:
Implementación de los resultados de la
Fase 1  Diseño, construcción y operación
de planta sistema piloto
Actividades de apoyo:
Producción de cantidades necesarias de
hongo para inoculación de reactor piloto.
Soporte en fase de inoculación
Apoyo en actividades de diseño, operación y
evaluación de rendimientos de planta piloto
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3. DESCRIPCIÓN
FASE 3: Preparación y caracterización de muestras de combustible a
escala laboratorio
Responsable de la FASE: Centro Tecnológico de la Energía y del Medio
Ambiente (CETENMA)
1.
Caracterización de muestras de lodos (bacterianos/fúngicos), y
biomasa vegetal
2.
Preparación de muestras de combustible  Mezclas [lodobiomasa] a distintas proporciones.
Trituración  mezcla  homogeneización  compactación
3.
Caracterización de las muestras de combustible preparadas
4.
Análisis técnico-económico del proceso global
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BIOCOMBUSTIBLE MEDIANTE SU MEZCLA CON BIOMASA
3. DESCRIPCIÓN
FASE 3: Preparación y caracterización de muestras de combustible a
escala laboratorio
Actividad principal:
Caracterización d lodos producidos en Fases 1 y 2.
Preparación y caracterización de biocombustibles
con los siguientes componentes:
- Biomasa vegetal
- Fangos de EDAR tradicionales
- Fangos fúngicos oleaginosos
Actividades de apoyo:
Análisis técnico-económico del proceso global
Suministro de muestras de lodo (producidas en
laboratorio, planta piloto y EDAR)
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Contacto CETENMA: alara@cetenma.es