Biogas

Universidad de OrienteNcleo de AnzoteguiEscuela de ingeniera y Ciencias AplicadasDepartamento de ElectricidadAsignatura: Generacin

Planta de Biogs

Profesor: Simn Ramrez Bachiller: Diego GarcaC.I: 21.069.477Barcelona, noviembre de 2013Introduccin

La basura es un problema que ha ido en aumento a travs de los aos debido al crecimiento descontrolado de la poblacin alrededor del mundo, en el estado Anzotegui el vertedero Cerro Piedra recibe basura de toda el rea metropolitana del estado, y de las 50 hectreas de espacio con la que cuenta el 60% esta abarrotada de basura, debido a que no se cuenta con plantas de tratamiento de basura estos desechos no son eliminados, dndole a dicho espacio un tiempo lmite de vida til. Debido a los graves problemas que presenta el pas en el rea de electricidad y su generacin, se propone la construccin de una planta de generacin distribuida que trabaje a base de biogs, este combustible es generado por vas naturales o mediante diferentes procesos, tomando como materia prima la misma basura que se encuentra acumulada en el vertedero Cerro Piedra.

Marco Terico

Funcionamiento de una planta de biogs

Los residuos se reciben en un estanque y son homogeneizados en un mezclador antes de ingresar al digestor o fermentador. El digestor es un depsito cilndrico de acero inoxidable, debidamente aislado, en el que hay unas hlices que permiten la mezcla de los nutrientes. La parte superior del digestor se cubre con unas lonas que permiten la expansin y almacenamiento del biogs. En el digestor se produce una agitacin continua y se mantienen a una temperatura y presin determinadas, para poder optimizar la digestin anaerbica de la materia orgnica y maximizar la produccin de biogs y el porcentaje de metano contenido en este. Dependiendo de las condiciones del biogs, este es captado y tratado, principalmente eliminando el H2O y H2S. Con l se alimenta un motor de combustin interna con un generador de electricidad, la cual es inyectada a la red. Mediante el desacoplamiento del calor en los sistemas de gases de escape y refrigeracin del motor de combustin, se logra una produccin de energa trmica que se utiliza para mantener la temperatura de los biodigestores y para alimentar diversos procesos industriales. Laantorchafunciona comosistema de seguridad. En ella se queman los excedentes puntuales del biogs captado o bien en caso de parada de la planta se encarga de continuar la desgasificacin del vertedero.En un relleno sanitario, el biogs se produce naturalmente como subproducto del tratamiento y descomposicin de los residuos. Para poder captarlo es necesario instalar un conjunto de tuberas en puntos especficos que permitan acceder a las distintas capas del relleno. Estas tuberas transportan el biogs directamente a la estacin de compresin y tratamiento del gas, de acuerdo sea la necesidad, para finalmente inyectarlo a un motor de combustin interna y generar energa elctrica y trmica.Partes del Sistema Estanque de recepcin Mezclador Biodigestor Postfermentador o Deposito de biogs Estacin de compresin y tratamiento del gas Motor a gas Antorcha de emergencia

Plantas de biogs construidas alrededor del mundo

La obtencin de energa elctrica usando basura ya es posible gracias a la tecnologa de las plantas Jenbacher desarrolladas por General Electric, que ya comenz a aplicarse en varios pases de Centroamrica, a la vanguardia en reutilizacin.Pases como Panam, Costa Rica, Honduras, El Salvador y Guatemala generan actualmente ms de 15 megavatios con las plantas Jenbacher de General Electric, que utilizan el biogs procedente de aguas servidas de alcantarillados municipales, aguas residuales y rellenos sanitarios en vertederos de basura.

En Sudamrica la planta de energa elctrica renovable Central Trmica de Biomasa de Huaycoloro inici operaciones el 28 de octubre del 2011 y gracias a ella los tres millones y medio de kilos diarios de basura que recibe el relleno sanitario de Huaycoloro y que constituye alrededor del 42% de los residuos slidos que genera toda la ciudad de Lima Metropolitana, se convierten en energa elctrica que abastece a miles de peruanos al iniciarse su conexin al SEIN (Sistema Elctrico Interconectado Nacional). Tiene una potencia de 4.8 MW hora

En Estados Unidos, GeoPlasma en el Estado de Atlanta, est fabricando una planta que procesar hasta 1.000 toneladas diarias de basura y generar 67MW / hora diarios. El costo de la planta se estima entre 60 y 100 millones de dlares.

La Utashinai, inaugurada tambin en Japn en 2002, procesa actualmente 300 toneladas diarias de desechos municipales slidos y genera 7,9 MWh de electricidad de los cuales 4,3 MWh se venden a la red elctrica.

En Corea del Sur inauguro en 2006 la mayor central elctrica del mundo alimentada con basura, al oeste de Seul, esta planta puede producir 50 megavatios y ahorrara medio milln de barriles de crudo al ao, su vertedero guarda 20.000 toneladas de basura y la electricidad generada abastecer a 180.000 hogares.

Suecia es el lder mundial en generacin de energa a partir de basura. Tiene un programa de reciclaje de quema de materia orgnica, que reduce la produccin de metano en la descomposicin en los vertederos. De todos los desperdicios que generan los hogares suecos, slo el 4 % de los residuos de ese pas terminan en los vertederos, el otro 96 % se reutiliza en incineradores donde se queman para generar calor y para abasteces a 250.000 viviendas de electricidad. Pero el mayor problema es que su poblacin no genera la suficiente basura por ello le compran unas de 800.000 toneladas de basura a Noruega para abastecer sus centrales.

La construccin del esta planta de biogs aportara 73.44MW de generacin al sistema elctrico nacional, para alimentar al rea de barbacoa, el cardonal, la ponderosa y el barrio mesones.

La central elctrica de biogs que se propone estar ubicada al lado del vertedero municipal Cerro Piedra, con un espacio de 50 hectreas, recibe toda la basura generada por los municipios Guanta, Juan Antonio Sotillo, Diego Bautista Urbaneja y Simn Bolvar, este vertedero recibe unas 1200 toneladas de basura por da, seran ms de 438.000 toneladas de basura al ao. Cada 270toneladasdebasuraque procesan, genera 30 mil metros cbicos debiogs, que cada tonelada de basura procesada en un relleno sanitario equivale a 111.1 metros cbicos de biogs. Un metro cubico (m3) de biogs es igual a 6.000 kilocaloras o 6.8 kilovatios de electricidad.

El biogs como biocombustible para la automocin tiene un potencial de reduccin de combustibles fsiles de entre un 15 y un 20% y contribuye a: Minimizar la importacin de combustibles fsiles. Disminuir las emisiones de CO2 en automocin. Reducir las emisiones de metano que causa entre 21 y 23 veces ms el efecto invernadero que el dixido de carbono, a la atmsfera debido al biogs. Evitar los malos olores.Plano del Lugar

Conclusin

Con la construccin de esta planta se atacaran dos problemas importantes actualmente, primero la situacin de la basura que cada da se acumula en el vertedero municipal, que genera contaminacin al medio ambiente, y la problemtica de la electricidad en la zona metropolitana del estado.

Sus ventajas en el tema del medio ambiente la hacen una muy buena opcin si se busca aumentar la generacin de electricidad y eliminar el problema de la basura.