ES2551311T3 - Procedimiento de procesamiento de ensilado - Google Patents

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Abstract

Procedimiento de secado de ensilado, caracterizado por los pasos siguientes: - introducción de ensilado en un depósito de condensación (2), - transporte del ensilado del depósito de condensación (2) a un depósito de maceración (10), - transporte del ensilado del depósito de maceración (10) a un dispositivo de deshidratación (11, 12), - deshidratación del ensilado en el dispositivo de deshidratación (11, 12), - transporte del ensilado deshidratado a un secador (14) y - secado del ensilado deshidratado, en donde para la reducción de la contaminación por olores del medio ambiente mediante condensación de las sustancias evacuadas en el aire de salida en el depósito de condensación (2) el aire de salida del secador es llevado a ser puesto en contacto con el ensilado recién aportado.

Description

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60 EP 2020580
E08013152
27-10-2015
DESCRIPCIÓN
Procedimiento de procesamiento de ensilado
[0001] La invención se refiere a un procedimiento de secado de biomasa. Además la invención se refiere a una instalación de procesamiento de biomasa para la generación de energía con un depósito de maceración, un dispositivo de deshidratación en conexión con el depósito de maceración y un secador en conexión con el dispositivo de deshidratación.
[0002] Por la EP 1 829 829 A2 es conocido un procedimiento de generación de biogás a partir de biomasa ensilada, en el que la biomasa tras un acondicionamiento en un depósito de mezcla en el que se produce la disgregación de la biomasa con líquido de proceso calentado es mediante deshidratación mecánica con ayuda de prensas separada en un sólido que en gran parte consta de la estructura celular de las plantas usadas como biomasa y en una fase líquida con componentes vegetales orgánicos e inorgánicos disueltos y no disueltos. Mientras que el sólido puede ser secado en un secador y convertido en combustibles (como p. ej. pellets) que pueden ser aportados a una instalación de combustión de biomasa, solamente la fase líquida es introducida en el fermentador de una instalación de biogás para la generación de biogás.
[0003] En comparación con una habitual fermentación de plantas enteras, la separación en una fase sólida y una fase líquida tiene la ventaja de que la fermentación de la fase líquida puede hacerse con muy cortos tiempos de permanencia. Además tampoco se necesitan agitadores, sino que únicamente hay que lograr una adecuada recirculación del contenido del fermentador, para que los materiales que se sedimentan puedan ser puestos de nuevo en suspensión. El calor perdido sobrante de las plantas de cogeneración que habitualmente se usan para la generación de corriente eléctrica a partir del biogás obtenido mediante la fermentación es completamente aprovechado para el sacado del sólido, lo cual en una fermentación de plantas enteras convencional apenas es posible debido a las realidades locales. Con el combustible fabricado a partir del sólido se dispone de un soporte de energía que es susceptible de ser almacenado y transportado.
[0004] En esta forma de proceder es desventajoso el hecho de que en el secado de los sólidos y a las habituales temperaturas de secado de 50 a 150ºC pasan y se propagan en forma de vapor al aire componentes de las plantas ensiladas de olor desagradable. Por consiguiente son por regla general necesarios costosos sistemas de filtración que reduzcan a un nivel admisible la contaminación directa por olores en el entorno de las instalaciones que funcionan según el procedimiento mencionado al comienzo. Con los componentes vegetales en forma de vapor también se pierden partes de las plantas que contienen energía.
[0005] La finalidad que persigue la invención es por consiguiente la de desarrollar un procedimiento que reduzca la contaminación por olores en el secado de biomasa para la producción de combustible sólido. Además se pretende también condensar la mayor parte del agua contenida en el aire de salida del secador, para que no sea emitida a la atmósfera en forma de vapor o niebla.
[0006] Dicha finalidad se alcanza mediante el procedimiento con las características de la reivindicación 1. Las reivindicaciones dependientes indican configuraciones ventajosas del procedimiento.
[0007] La idea básica de la invención es la de poner al aire caliente y húmedo de salida del secador que se produce en el secado del sólido en contacto con la biomasa fría a procesar, con lo cual el agua contenida en el aire de salida del secador y en particular las sustancias que contribuyen a la contaminación por olores en el entorno del secado se condensan en esencia en la biomasa fría y con ello no pasan al ambiente.
[0008] Otro efecto positivo que va ligado a ello es el de que el aire caliente de salida del secador calienta la biomasa recién aportada y con ello se ve reducida la energía a aplicar para la maceración de las biomasas así como para el calentamiento del sólido en la fase de secado, puesto que las biomasas y el sólido ya a la entrada en el depósito de maceración y en el secador presentan temperaturas más altas que las que se darían sin el enfriamiento del aire de salida del secador y sin la condensación de los componentes en forma de vapor en la biomasa fría.
[0009] Se aclara a continuación más detalladamente la invención a base de la única Fig. 1. La Fig. 1 muestra una vista esquemática de conjunto del flujo de material en una instalación de procesamiento de biomasa para la generación de energía usando componentes de la instalación según la invención.
[0010] La biomasa, que consta preferiblemente de plantas energéticas ensiladas (llamadas de aquí en adelante “el ensilado”) se introduce a través de una boca 1 de entrada del ensilado en un depósito de condensación 2 y con un tornillo sin fin de descarga 3 se descarga uniformemente en toda la superficie del fondo del depósito de condensación 2. A través de una esclusa de descarga 6 puede sacarse ensilado del depósito de condensación 2, pudiendo mediante un adecuado control de la aportación de material y de la salida de material asegurarse un nivel de llenado preferiblemente constante en el depósito de condensación.
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27-10-2015
[0011] El ensilado que se saca del depósito de condensación 2 es aportado a un depósito de maceración 10 por medio de una conducción que conecta al depósito de condensación 2 con el depósito de maceración 10 y es mezclado con agua. Tras un predeterminado tiempo de permanencia en el depósito de maceración 10 el ensilado es transportado a un separador de agua 11 para la separación del agua libre. A continuación, en la prensa de tornillo sin fin 12 se saca por presión el agua superficial adherida al material de maceración y se exprime la mayor parte del agua encerrada en la estructura de las plantas junto con componentes vegetales orgánicos e inorgánicos (llamada de aquí en adelante “jugo prensado”).
[0012] El agua separada en el separador de agua 11 es a través de la recirculación del agua de maceración 9 aportada de nuevo al depósito de maceración 10. Debido a una absorción de agua de la biomasa debido a la maceración y al agua que se adhiere a las superficies del material de maceración se produce en el depósito de maceración un déficit de agua, que tendría que ser compensado mediante agua sin usar. En lugar de ello este déficit de agua se compensa con una fracción del jugo prensado empobrecida en componentes vegetales no disueltos y procedente del depósito de jugo prensado 18. Con esta finalidad el depósito de jugo prensado 18 se realiza como equipo de sedimentación. Con ello quedan hechos con particular preferencia dos circuitos de agua que ayudan a minimizar el consumo de agua del procedimiento según la invención.
[0013] Además el depósito de jugo prensado 18 puede realizarse como depósito intermedio, que admite el jugo prensado separado en el tornillo sin fin de deshidratación 12, en el que están contenidos los componentes vegetales orgánicos e inorgánicos. Este jugo prensado puede ser extraído de manera dosificada y mediante una bomba de suministro 20 puede ser conducido al fermentador 21 de una instalación de biogás (no ilustrada) para la generación de biogás, pudiendo la propia instalación según la invención entenderse como parte de una instalación de biogás, o sea pudiendo la misma ser parte de una instalación de biogás.
[0014] El ensilado deshidratado que se produce en la etapa de deshidratación 11, 12 (llamado de aquí en adelante “el sólido”) es a través de la salida de material prensado aportado a un secador 14 y secado, en donde de forma y manera tradicional se aspira aire del ambiente a través de una entrada 22 de aire del secador mediante un ventilador 23 de aire del secador, y dicho aire es en un dispositivo 24 de calentamiento del aire del secador calentado a una temperatura de opcionalmente aprox. 50 a 150ºC y es aportado al secador 14. El sólido secado en el secador 14 puede ser extraído del secador 14 tras un tiempo predeterminado con un grado de secado predeterminado y puede ser por ejemplo usado como combustible.
[0015] Contrariamente a lo que sucede en el caso de la instalación y del procedimiento convencional, ahora según el procedimiento y la instalación según la invención está previsto que el aire de salida del secador que se produce en el secador 14 sea aportado al depósito de condensación 2, por ejemplo con ayuda de un ventilador 4. El aire de salida del secador que procede del secador 14 es introducido por soplado en el depósito de condensación 2 a través de una entrada de aire 5 configurada preferiblemente como conducto anular en el depósito de condensación 2 cerca del fondo del depósito de condensación 2. Con ello se asegura que el aire de salida del secador tenga que circular en régimen de contracorriente a través del ensilado introducido en el depósito de condensación 2 en todo el volumen del depósito de condensación 2, es decir que el flujo de ensilado discurrirá en el depósito de condensación 2 en esencia de arriba abajo, mientras que el aire de salida del secador circulará a través del depósito de condensación 2 en esencia de abajo a arriba. Con ello se condensan en el ensilado frío el vapor de agua contenido en el aire de salida del secador y los componentes vegetales en forma de vapor contenidos en el mismo, calentando el aire de salida del secador al mismo tiempo el ensilado. Los componentes vegetales que son útiles energéticamente y producen contaminación por olores, que de lo contrario escapan con el aire de salida del secador, son recuperados y aportados de nuevo a la producción de energía.
[0016] Con ello, según la invención puede reducirse la contaminación por olores del medio ambiente debida a los procesos de secado de biomasa, y en particular de ensilado deshidratado, puesto que las sustancias que producen olores son en esencia fijadas en el circuito de material de la instalación según la invención. Si de todos modos fuesen necesarios filtros en zonas parciales de la instalación, en todo caso se ve reducida la carga de los filtros por las sustancias productoras de olores del aire de salida del secador, gracias a lo cual puede lograrse directamente un ahorro en materia de costes en el dimensionado de tales instalaciones de filtración y/o en su mantenimiento.
Lista de signos de referencia:
[0017]
1 Boca de entrada del ensilado 2 Depósito de condensación 3 Tornillo sin fin de descarga 4 Ventilador 5 Entrada de aire 6 Esclusa de descarga
3 EP 2020580
E08013152
27-10-2015
5
7 8 9 10 11 12 Entrada de ensilado precalentado Recirculación de agua a presión Recirculación de agua de maceración Depósito de maceración Separador de agua Prensa de deshidratación
13
Salida de material prensado
14
Secador
15
Salida del secador
10
16 17 Bomba de agua de proceso Intercambiador de calor
15
18 19 20 21 Depósito de jugo prensado Bomba de recirculación del jugo prensado Bomba de suministro de jugo prensado a la fermentación Al fermentador de la instalación de biogás
22
Entrada de aire del secador
23
Ventilador de aire del secador
24 25
Dispositivo de calentamiento del aire del secador Salida de aire del secador
20
4

Claims (6)

  1. EP 2020580
    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento de secado de ensilado, caracterizado por los pasos siguientes: -introducción de ensilado en un depósito de condensación (2),
    5 -transporte del ensilado del depósito de condensación (2) a un depósito de maceración (10), -transporte del ensilado del depósito de maceración (10) a un dispositivo de deshidratación (11, 12), -deshidratación del ensilado en el dispositivo de deshidratación (11, 12), -transporte del ensilado deshidratado a un secador (14) y -secado del ensilado deshidratado,
    10 en donde para la reducción de la contaminación por olores del medio ambiente mediante condensación de las sustancias evacuadas en el aire de salida en el depósito de condensación (2) el aire de salida del secador es llevado a ser puesto en contacto con el ensilado recién aportado.
  2. 2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el ensilado es deshidratado 15 mediante un separador de agua (11) y/o una prensa de deshidratación (12).
  3. 3. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que la deshidratación se hace en el dispositivo de deshidratación (11, 12) separando y/o sacando por presión de la estructura celular del ensilado agua y componentes vegetales orgánicos e inorgánicos disueltos y no disueltos.
    20
  4. 4. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que al menos una parte de la fase líquida separada en el dispositivo de deshidratación (11, 12) es devuelta al depósito de maceración (10).
    25 5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que la fase líquida que es devuelta al depósito de maceración (10) es calentada con un intercambiador de calor (17).
  5. 6. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que un depósito
    de jugo prensado (18) se forma como tanque de sedimentación. 30
  6. 7. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que al menos una parte de la fase líquida es aportada a un fermentador de una instalación de biogás.
    5
ES08013152.7T 2007-08-03 2008-07-22 Procedimiento de procesamiento de ensilado Active ES2551311T3 (es)

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