Gestión y tratamiento de fangos y lodos | Sludge management and treatment FuturEnviro | Junio/Julio June/July 2020 www.futurenviro.es 44 • Humedad: ISO 18134-2:2015. • Ceniza: ISO 18122:2015. • Volátiles: ISO 18123:2015. • Poder calorífico: EN 14918. • Carbono, hidrógeno, nitrógeno (C, H, N): ISO 16948:2015. • Cloro, azufre (Cl, S): ISO 16994:2015. El secado de los lodos se ha realizado en la planta piloto de secado híbrido solar-biomasa (patente de CIEMAT Nº ES 2379932) existente en CEDER-CIEMAT. Esta instalación se basa en el secado de la biomasa utilizando la radiación solar dentro de un recinto de efecto invernadero y otras fuentes indirectas de calor de baja temperatura, tales como agua caliente de calderas de biomasa, sistemas de refrigeración de motor o intercambiadores de calor de combustión o gasificación. El sistema está especialmente diseñado para el secado de forma automática de una amplia variedad de biomasas y residuos. La innovación radica en la integración de los diferentes sistemas de suministro de calor con un diseño que permite una salida continua estable en términos de humedad y en lamaximización del aporte de energía solar, en comparación con la utilización de energía convencional, lo que contribuye a un importante ahorro energético. El aporte del lodo al invernadero se realiza por un extremo. Un volteador realiza la remoción y desplazamiento de la biomasa formando una capa de altura homogénea regulable sobre el suelo. La biomasa seca se obtiene por el extremo opuesto. El control del proceso es realizado mediante la medición en continuo de la humedad de la biomasa en el canal de secado. Con esta tecnología se pueden alcanzar ahorros superiores al 15% de energía en el secado, trabajando de forma constante y estable durante el año, o incluso mayores, si se trabaja solamente durante las horas de sol. Los gastos de inversión y mantenimiento son bajos y el riesgo de incendio mínimo, debido a las bajas temperaturas de trabajo. Una vez secos, los lodos han sido introducidos en la planta piloto de gasificación para el estudio del proceso y la caracterización del gas obtenido. La planta de gasificación utilizada en los ensayos es un lecho fluidizado burbujeante de 150 kWt que trabaja de modo autotérmico, esto es sin la necesidad de un aporte externo de calor. El gasificador es cilíndrico y en su zona inferior dispone de una placa distribuidora, que reparte el aire de proceso aportado por una soplante, en toda la sección de forma homogénea. La alimentación del combustible se regula mediante un conjunto formado por dos tornillos sinfín y dos tolvas. La descarga de las cenizas del lecho se puede realizar de forma continua, mediante otro tornillo sinfín refrigerado con agua. En la tubería de salida del gas de gasificación, hay un ciclón que permite eliminar las cenizas volantes de tamaño superior a 80-100 micras. Después, el gas circula por una tubería en la que existen dos puntos de muestreo para su caracterización, siendo finalmente quemado en una antorcha. La planta dispone de un sistema de control y adquisición de datos de numerosas variables del proceso. Además, la instalación piloto de gasificación está dotada drying of a wide variety of biomasses and wastes. The innovation revolves around the integration of different heat supply systems with a design that enables continuous stable moisture reduction, whilst maximising the use of solar energy in preference to conventional energy to enable significant energy savings. The sludge is fed into the greenhouse from one end. A sludge turner mixes and moves the biomass to form an adjustable layer of homogenous height on the floor. The dry biomass is removed from the opposite end of the greenhouse. Control of the process is carried out through continuous measurement of the biomass moisture content in the drying channel. With this technology, annual energy savings of over 15% can be achieved if the drying process is operated constantly and stably, and savings can be even higher if work is only carried out during daylight hours. Investment and maintenance costs are low and the risk of fire is minimal due to the low operating temperatures. Subsequent to drying, the sludge was fed into the pilot gasification plant in order to study the process and characterize the gas obtained. A 150 kWth bubbling fluidized bed gasification plant was used in the tests. The plant was operated in autothermal mode, i.e., without the need for an external heat source. The gasifier is cylindrical in shape and features a distributor plate for the homogenous distribution of the air supplied by a blower throughout the entire section. Feeding of the fuel into the gasifier is regulated by means of two screw conveyors and two hoppers. Ash can be eliminated continuously from the bed by means of another water-cooled screw conveyor. The gas outlet pipe of the gasifier is fitted with a cyclone to remove fly ash larger than 80100 microns. The gas then circulates through a pipe with two sampling points, for characterization purposes, and is finally burnt off with a gas flare. The plant is equipped with a control and data and acquisition system for numerous process variables. The pilot gasification system is also fitted with a set of analysers to measure the concentration of CO, CH4, CO2, H2, O2 and H2S and to determine the quality of the gas produced. The pilot gasification installation also features a portable tar and particle sampling system based on the CEN/TS 15439:2006 technical specification “Biomass Gasification – Tar and Particles in Producer Gases – Sampling and Analysis”. Equipamiento para toma de muestras y determinación de alquitranes en gas de gasificación | Equipment for sampling and determination of tar in gasification gas
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