PLANTA DE TRATAMIENTO DE PURINES DE CERDO DE ARTAJONA.
Ecoenergía Navarra es la titular de la planta de tratamiento de los purines de cerdo, procedentes de la granja Villanueva que tiene en el municipio navarro de Artajona, la cual lleva eliminando purines desde octubre del año 2004.
La planta de tratamiento de purines consiste en una planta de cogeneración de 15MW donde se aprovecha el calor para el tratamiento del purín mediante una bidestilación con tratamiento intermedio de ácido sulfúrico de la parte líquida y un secado de la parte sólida. Obteniendo por lo tanto de la combustión del gas natural una producción eléctrica, una eliminación del purín de cerdo del que se obtiene agua bidestilada, apta para vertido y un abono apto para la venta.
Esquema general de la planta:
La planta consta fundamentalmente de:
- Dos motogeneradores.
- Caldera pirotubular.
- Evaporador de superficie rascada.
- Secadero de bandas horizontales.
- Granuladora.
- Auxiliares: torres de refrigeración, almacenes, taller, laboratorio, …
A continuación se detallan los principales componentes de la planta:
MOTORES:
El grupo motogenerador está compuesto por dos motores Wärtsilä 20V34SG de 7500Kwh de producción eléctrica cada uno y que usa gas natural como combustible. Por lo tanto la instalación produce 15000kwh con un autoconsumo del 8%, se entrega una potencia de 13800Kwh, obteniéndose un rendimiento eléctrico equivalente del 69,09% y un rendimiento energético del 76,89%.
CALDERA:
Aprovecha los gases de escape de los motores para la generación de vapor que se usará en la evaporación de purín en el evaporador y un aprovechamiento final de los humos mediante un economizador de agua sobrecalentada que se usará para precalentar el purín a la entrada del evaporador.
La caldera, de circuito cerrado y pirotubular, construida por Cerney, posee una capacidad de generación de vapor de 11.900Kg/h a 6 bares de presión al aprovechar los humos de 419ºC hasta los 182ºC, lo que equivale a unos 6940kwh de potencia calorífica.
Tras la caldera se encuentra el economizador que reaprovecha esos humos desde los 182ºC hasta los 120ºC generando unos 1816 Kwh de potencia calorífica en forma de agua sobrecalentada.
RECEPCIÓN DEL PURÍN:
Se realiza un tratamiento previo al purín consistente en una separación mecánica sólido-líquido mediante un separador y centrifugadora, obteniéndose:
- Sólido con un 75% de humedad que será mezclado con los concentrados del proceso de evaporación y que serán el producto a secar en el secadero. Aproximadamente unos 500 kg/h.
- Líquido con un 3% de materia sólida, que será evaporado y tratado en el evaporador. Aproximadamente unos 13000 l/h.
El sólido separado se almacena en un silo de mezclado para alimentación al secadero y el líquido se almacena en unas balsas para alimentar el evaporador.
EVAPORACIÓN:
El purín tras un precalentamiento previo, se evapora en una primera etapa donde se concentra en una relación 10:1 ó 15:1, según el tipo de purín. El vapor de purín, principalmente vapor de agua y amoniaco al 0,3%, se condensa en una segunda etapa y se acidifica para eliminar el amoniaco formándose sulfato amónico. Se vuelve a evaporar este destilado acidificado obteniéndose un agua bi-destilada de alta calidad y un concentrado de sulfato amónico que junto con el concentrado de purín y el resto separado sólido forman un fertilizante muy rico que posteriormente se secará y preparará para su comercialización.
El proceso de evaporación, construido por HRS Spiratube, es la parte más importante y novedosa en el sector de tratamiento de purines consta principalmente de los siguientes elementos:
Entrada y precalentamiento:
- Entrada de purín: El evaporador es capaz de tratar unos 12000l/h de purín, el cual es captado en continuo desde un tanque pulmón que se alimenta de las balsas.
- Recuperador de calor: Por medio de unos intercambiadores de calor, se aprovecha el calor del bi-destilado bajándole la temperatura de 75ºC hasta los 40ºC, a la vez que se eleva la temperatura del purín de unos 15ºC hasta los 40ºC.
- Precalentador: Tras su paso por el recuperador el purín se calienta por medio de unos intercambiadores de calor desde los 40ºC hasta los 90ºC utilizando el calor residual del agua sobrecalentada tras su paso por el pre-evaporador, bajándole la temperatura desde los 125ºC hasta los 90ºC donde se retorna al economizador de la caldera.
- Pre-evaporador: El agua sobrecalentada proveniente del economizador, intercambia su calor desde los 150ºC hasta los 125ºC, en un intercambiador de calor de superficie rascada donde el purín empieza a evaporar en un circulación y conectado en serie con la siguiente etapa.
 Primer efecto, evaporación/concentración:
-
Etapas de vapor: A partir del pre-evaporador, donde se empieza a evaporar unos 1000 l/h de purín pasa el purín por vasos comunicantes a una serie de cuatro evaporadores de superficie rascada donde se producirá una progresiva concentración a medida que avanza el purín por estas etapas y donde se utiliza el la condensación del vapor de la caldera para evaporar el purín, a un ritmo de unos 2000-2500l/h.
-
Extracción del concentrado de purín: según el grado de concentración requerido, se extrae el concentrado de purín para su uso en el secadero, unos 2400 l/h.
-
Separador de gotas: Al contener pequeñas gotas de purín arrastradas por el vapor de purín son separadas en unos ciclones separadores y separador de gotas.
Segundo efecto, tratamiento químico/bi-destilación:
-
Condensación: El vapor de purín, se condensa en la segunda etapa al intercambiar su calor al destilado previamente condensado y tratado con ácido, que se ve favorecido en una atmósfera bajo vacío.
-
Tratamiento químico: Mediante la adicción de ácido sulfúrico se consigue la eliminación del amoniaco contenido en el destilado de purín a la vez que formamos sulfato amónico.
Concentración de sulfato amónico: En este segundo efecto, y mediante dos intercambiadores de calor conectados en serie se evapora el destilado acidificado por medio de la condensación del destilado consiguiendo una concentración de la sal de sulfato amónico, unos 200 l/h al 30%.
-
Bi-destilación: Al evaporar el destilado de purín tratado, se consiguen unos 10000l/h de agua libre de sales y con unas 15-25 ppm de amoniaco.
Comparación de la calidad del agua producida:
| |
Bidestilado |
Agua
mineral comercial |
Limite
Tabla1 |
| pH |
3,7 |
7,7 |
5,5 –
9,5 |
| Conductividad, (mS/cm): |
294 |
192 |
-- |
| Bicarbonatos, (mg/l): |
0,0 |
149 |
-- |
| Sulfatos, (mg/l): |
1,2 |
16,4 |
2000 |
| Calcio, (mg/l): |
1,2 |
38,5 |
-- |
| Magnesio, (mg/l): |
0,2 |
9,7 |
-- |
| Sodio, (mg/l): |
0,5 |
13,2 |
-- |
| Amonio, (mg/l): |
15 |
ND |
50 |
| Nitratos, (mg/l): |
0,3 |
ND |
25 |
| Hierro, (mg/l): |
12 |
ND |
10 |
SECADO:
El secado de la mezcla de concentrado de purín, (77%), purín separado, (17%) y concentrado de sulfato amónico, (6%), se produce en un secadero, en continuo formado por cuatro bandas horizontales que usa aire caliente proveniente del intercambio de calor de los calores del circuito de refrigeración de alta de los motores y que es capaz de secar unos 3000kg/h de producto al tener 4560kwh de potencia calorífica.
Éste secadero al trabajar en contracorriente posee la cinta superior cargada de producto húmedo que hace de filtro frente al polvo que pueda producirse y donde la última parte del circuito se encuentra con la parte más caliente llegando a una sequedad del producto del 7%. Éstos, son transportados a un almacén para su posterior granulado.
GRANULADO:
Debido a la estabilidad del producto seco, la granuladora, fabricante Kahl, trabajará los momentos determinados, al poseer una capacidad de granulación de 8000kg/h. Los pellets, material seco y compactados, son fácilmente transportables, y dosificables en los procesos agrícolas siendo un abono con las características del purín pero concentrado 20 veces sin amoniaco y enriquecido con sulfato amónico, procedente del proceso de evaporación.
DATOS DE CONTACTO DE LA PLANTA DE ARTAJONA:
ECOENERGÍA NAVARRA, S.L.
Crta Marcilla S/N, (Paraje de Saragorría).
C.P. 31140; Artajona, (Navarra).
Tlf.- 948364824
|
