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Soluciones para la Conversión de Residuos en Energía

Fluence puede ayudarle a convertir los residuos en un recurso con tecnologías rentables y sustentables

En el pasado, las industrias que producían efluentes con una alta carga orgánica generalmente lo eliminaban como aguas residuales. Ahora con la digestión anaeróbica es posible encontrar valor en lo que una vez se desperdició. ¿Por qué elegir las tecnologías de conversión de residuos en energía (WtE) de Fluence? Los beneficios incluyen:

  • Producción in situ de energía renovable en forma de biogás, lo que disminuye la huella de carbono producida por una empresa
  • Acceso a incentivos
  • Mejora de los productos que de otro modo tienen un valor modesto o incluso cuestan dinero para poder descartarlos
  • Producción de un digestato apto para uso agrícola
  • Una reducción significativa en la cantidad de lodo producido: hasta un 70% menos que una cadena de flotación más purificador aeróbico

Soluciones WtE Ayudan a que las Industrias Agreguen Valor

Todos los clientes son diferentes y, en consecuencia, producen efluentes con diferentes características. Antes de diseñar una planta, analizamos los derivados en nuestro laboratorio para determinar su capacidad para producir biogás. Los ingenieros de Fluence luego evalúan la posible solución en términos de negocio, cálculo de costos de capital, reducción de los costos de operación y rendimiento del capital invertido.

Estos son algunos ejemplos de procesos de tratamiento diseñados para diferentes industrias.

Procesamiento de Carne y Pescado
Proceso de Tratamiento de WtE para el Procesamiento de Carne y Pescado

Los efluentes de las operaciones de procesamiento de carne y mariscos pueden estar altamente contaminados con la demanda de oxígeno bioquímico (BOD, por sus siglas en inglés), nitrógeno, aceite, lubricante y grasa (FOG, por sus siglas en inglés). Fluence ofrece soluciones que garantizan que se cumplan los límites de descarga, que producen cantidades bajas de lodo, y que recuperan la máxima energía. Un diseño de tratamiento común consiste en un tratamiento previo DAF, seguido de nitro-denitro para descargar el agua tratada, y un digestor anaeróbico para producir biogás.

Vea lo que sucedió cuando uno de los principales productores de pollo de Italia necesitó aumentar la producción y reducir los costos. Acudió a Fluence para una mejora en la conversión de residuos en energía a su WWTP existente. ¡Fluence renovó la planta, construyó y activó un sistema de digestión anaeróbica y de nitrificación-desnitrificación mientras que la instalación continuaba con su programa de operación normal de seis días a la semana!

Procesamiento de Productos Lácteos
Proceso de Tratamiento de WtE para Procesamiento de Lácteos

La industria láctea se enfrenta a desafíos cuando se trata de la eliminación de muchos subproductos de producción, incluyendo suero de leche, suero caliente, suero de mantequilla, efluentes de procesamiento de queso y permeado de UF de la producción de concentrado de proteína de suero de leche. Con nuestras soluciones rentables, los efluentes y los subproductos que tienen bajo valor o que deben eliminarse pueden crear valor a través de la generación de biogás en un digestor anaeróbico.

Para tener una idea de cómo la digestión anaeróbica puede crear valor, una planta de procesamiento de lácteos en Italia ofrece un buen ejemplo. Cuando necesitó deshacerse del exceso de suero de leche, un subproducto de producción, Fluence proporcionó un paso de digestión anaeróbica a su WWTP, y más tarde, realizó ajustes en el proceso para manejar un mayor volumen. La planta ahora produce biogás para impulsar las operaciones, así como el digestato líquido, una excelente fuente de fertilizante orgánico.

Industrias de Procesamiento de Frutas, Refrescos y Confitería
Proceso de Tratamiento WtE para Efluentes de Frutas Confitadas

Los efluentes de la industria de confitería suelen ser altos en grasas y azúcares, lo que los convierte en un buen candidato para el tratamiento anaeróbico: azúcares con un reactor de circulación forzada externa (EFC) y grasas con un digestor CSTR.

Cuando un fabricante italiano de dulces quiso construir una planta mejorada de tratamiento de efluentes con tecnología de conversión de residuos en energía, recurrió a Fluence para encontrar una solución sostenible. Fluence creó un sistema híbrido con un reactor EFC y un digestor CSTR, lo que resultó en una reducción de COD de 9.600 mg/L a menos de 80 mg/L, y nitrógeno de 115 mg/L a menos de 10 mg/L. El lodo sólido se redujo en un 70%.

Procesamiento de Papel y Pulpa
Proceso de Tratamiento WtE para el Procesamiento de Papel y Pulpa

Los efluentes generados por las fábricas de papel suelen tener una alta carga orgánica que dificulta el cumplimiento de los límites de descarga. Fluence ofrece dos opciones de tratamiento principales: una solo con tratamiento aeróbico, que consiste en una cuenca de aireación equipada con un selector anti-espesante y un aclarador, y otra que incluye un reactor anaeróbico. El tipo más adecuado de reactor es el reactor de circulación forzada externa (EFC, por sus siglas en inglés), que se utiliza para efluentes con contaminación orgánica por materia soluble.

Cuando una fábrica de papel en Italia tenía problemas para cumplir con los estándares de efluentes, Fluence diseñó y construyó actualizaciones de la planta basadas en su reactor EFC en menos de cinco meses, reutilizando algunos de los equipos existentes de la planta para ahorrar en gastos de capital. Desde que el nuevo proceso entró en línea, la planta redujo su volumen de la basura del lodo por 8 toneladas al día y su consumo de energía por 8.000 kilovatios-hora al día. Los cambios también redujeron en última instancia los gastos operativos de la instalación.

Producción de cerveza
Proceso de Tratamiento WtE para la Producción de Cerveza

La industria cervecera produce muchos productos de desecho que pueden producir biogás, incluidos residuos líquidos, lodo, granos gastados y levadura agotada.

Fluence ofrece soluciones para ayudar a las cervecerías a reducir los lodos y producir energía renovable en forma de biogás. Una disposición típica incluye un reactor de tanque agitado continuo (CSTR) para tratar los lodos primarios y la levadura agotada, y además un reactor de circulación forzada externa (EFC) para tratar los efluentes. Ambos digestores producen energía térmica y eléctrica para el proceso de producción en sí mismo.

No importa la industria, gracias a su larga experiencia, Fluence puede diseñar soluciones personalizadas para diferentes tipos de biomasa. Fluence ha diseñado con éxito sistemas de tratamiento de conversión de residuos en energía para efluentes de alta carga orgánica de empresas que van desde plantas químicas hasta procesadores de pescado.

¿Qué Son las Soluciones de Conversión de Residuos en Energía?

Para garantizar la sustentabilidad a largo plazo de los recursos, las soluciones de conversión de residuos en energía tratan los efluentes y producen energía, convirtiendo lo que de otro modo se desecharía como un recurso valioso. Fluence ofrece soluciones rentables de circuito cerrado a una variedad de industrias para eliminar efluentes y lodos difíciles mientras produce energía renovable.

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Tecnologías Destacadas para la Conversión de Residuos en Energía

Nuestros ingenieros han desarrollado algunas de las tecnologías de conversión de residuos en energía más eficientes y rentables en el mercado. Aquí están algunas de nuestras últimas innovaciones de conversión de residuos en energía.

El tratamiento de conversión de residuos en energía está personalizado para satisfacer necesidades específicas

Fluence tiene tecnologías que se pueden utilizar solas o en tándem para operar de forma independiente o para complementar un sistema existente de tratamiento de efluentes.

  • Reactor de Circulación Forzada Externa (EFC): En este proceso anaeróbico, la recirculación de biomasa se produce con la concentración a través de membranas de UF. La EFC es muy adecuada para su uso en cervecerías y plantas de procesamiento de frutas, y en las industrias de pulpa y papel.
  • Digestión Anaeróbica con Membranas (AnMBR): Para sustratos con COD bajo (<20.000 mg/L), cuando la tecnología de lodo granular no es aplicable, es posible utilizar la tecnología AnMBR, una combinación de digestión anaeróbica y tecnología de biorreactor de membrana. Los concentrados de AnMBR digieren sin el uso de espesantes, centrifugadores o flotación de aire disuelto (DAF). Los sólidos de digestato, que contienen la biomasa activa, se concentran y se mantienen dentro del digestor, mientras que la parte líquida -- que contiene COD residual y sustancias potencialmente inhibidoras como el amoníaco y los cloruros- se alejan continuamente del digestor. Esta parte líquida prácticamente no tiene sólidos suspendidos. El uso de un biorreactor con las membranas MBR maximiza la eficacia del proceso anaeróbico con un mínimo de espacio requerido.
  • Digestión Anaeróbica con Reactor de Tanque Agitado Continuo (CSTR): Este proceso cuenta con mezcla completa sin recirculación del efluente. Es mejor para las industrias de procesamiento de pescado y carne, efluentes ganaderos y exceso de lodo proveniente del tratamiento biológico
  • Digestión Anaeróbica con Concentración de Lodo: Este proceso mixto completo, con recirculación de biomasa anaeróbica, es mejor para granjas lecheras o con residuos líquidos con COD de 40.000 mg/L ó superior.
  • Desulfuración del Biogás: El biogás producido por el proceso de tratamiento anaeróbico puede ser rico en sulfuro de hidrógeno, que debe eliminarse antes que se pueda utilizar el biogás dado que es dañino para los cogeneradores y calderas. Los ingenieros de Fluence desarrollaron una tecnología de desulfuración de biogás única que no usa los métodos comunes de soplado de aire en el domo del digestor o depuraciósn del biogás con una solución de soda cáustica. En su lugar, utiliza un proceso sinérgico que implica la extracción húmeda del sulfuro de hidrógeno acoplado con un sistema auto-regenerativo de la solución de lavado. Esto reduce significativamente el consumo de reactivos y, posteriormente, los costos de funcionamiento. Nuestra solución es la más rentable del mercado.

Los tratamientos aeróbicos funcionan con procesos anaeróbicos para una solución completa

Las soluciones de Fluence le ayudan a eliminar los compuestos de nitrógeno para cumplir con los límites de descarga.

  • Sistema de Nitrificación-Desnitrificación: La digestión anaeróbica convierte una gran parte del carbono orgánico en la biomasa en biogás, pero deja el contenido de nitrógeno. Para cumplir con los límites permitidos de nitrógeno, Fluence ha desarrollado un proceso de nitrificación-desnitrificación patentada que no requiere la adición de una fuente de carbono orgánico. El proceso utiliza bacterias autótrofas para transformar el nitrógeno del digerido en nitrógeno gaseoso sin el uso de productos químicos y sin generar derivados, permitiendo al cliente cumplir con límites de descarga de nitrógeno.
  • Oxidación Biológica: Este tratamiento aeróbico biológico de los efluentes tiene lugar en un tanque en el que se sopla el aire. En el tanque, las colonias de microorganismos aeróbicos (lodos activos) consumen oxígeno, así como contaminantes en los efluentes (COD, nitrógeno y fósforo). A menudo, la oxidación biológica se utiliza con nitrificación-desnitrificación.
  • Nitrosación: Fluence también ha desarrollado un proceso patentado de tratamiento de nitrosación-desnitrosación que se puede utilizar en casos de efluentes con COD residual muy limitado y/o alta carga de amoníaco (por ejemplo, la fracción líquida de digestatos). La nitrosación convierte parcialmente el amoníaco en nitrógeno gaseoso utilizando sólo dos tercios de la energía requerida por la nitrificación-denitrificación, y es tres veces más rápido (en otras palabras, los volúmenes requeridos son tres veces más bajos).

Los procesos preparan el efluente para el tratamiento de conversión de residuos en energía

Las soluciones de Fluence eliminan la grasa y los sólidos antes de la digestión anaeróbica y ayudan en el manejo de lodo.

  • Flotación por Aire Disuelto (DAF): La DAF es un proceso de aclaración utilizado para la separación de sólidos, grasa y aceites. La ventaja de los sistemas DAF radica en su capacidad para tratar una amplia gama de sólidos suspendidos (grasas, aceite, grasa) en el agua a una alta tasa de eliminación de sólidos. Los sistemas DAF también se utilizan para el engrosamiento de lodo de efluentes. La DAF es el proceso más adecuado para efluentes de procesamiento de carne, aves de corral y pescado, la industria láctea y otros procesamientos de alimentos, así como de las industrias de petróleo y pulpa y papel.
  • Floculación y Sedimentación: El proceso se compone de tres fases: coagulación, floculación y sedimentación.
    • La coagulación es una operación que agrega sólidos suspendidos coloidales y aceites en efluentes, convirtiéndolos de líquido a sólido mediante la adición de productos químicos específicos (cloruro de hierro, cloruro de aluminio, etc.)
    • La floculación es una operación que fusiona partículas coaguladas en flocs, que se asientan como sedimentos más rápidamente que las partículas más pequeñas. El proceso se lleva a cabo con la adición de polielectrolitos orgánicos (moléculas de polímero con unidades de electrolitos).
    • La sedimentación tiene lugar en tanques llamados aclaradores, en los que la velocidad ascendente del agua es menor que la velocidad de sedimentación de las partículas. Las partículas se asientan en la parte inferior del aclarador, mientras que el agua aclarada se desborda desde la parte superior.

¿Por Qué Trabajar Con Fluence?

Soluciones de Ingeniería Personalizadas

Cada cliente tiene diferentes necesidades y a veces una solución estándar no es suficiente. Fluence ofrece soluciones a medida para satisfacer las necesidades de los clientes, incluidas las limitaciones de espacio, la necesidad de mejoras inesperadas y límites de descarga de agua más estrictos. Fluence diseña, dirige y construye plantas de tratamiento de conversión de residuos en energía y efluentes con tecnologías patentadas y un personal experimentado.

Productos Inteligentes

Cuando el tiempo es limitado, a veces la mejor solución es una tecnología rentable y pre-diseñada. Fluence tiene una amplia gama de sistemas pre-diseñados y premontados que pueden estar en funcionamiento en un tiempo récord. Algunos ejemplos son los sistemas DAF, aclaradores y sistemas de potabilización.

Mercado Posventa y Servicio

Fluence no abandona a sus clientes después de la compra. Ofrecemos soporte de proceso posventa en nuestras plantas diseñadas, así como servicio a plantas municipales e industriales existentes, tales como plantas de ozonización y potabilización.

Si su empresa está produciendo un efluente con una alta carga orgánica, póngase en contacto con los expertos de Fluence para obtener más información sobre cómo capturar el valor de los residuos.

Casos de Estudio de Conversión de Residuos en Energía Destacados

Waste-to-energy for fish processing plant

Tecnología de Conversión de Residuos en Energía Ayuda a Procesador de Pescado a Ahorrar en Costos Operativos

Una planta de procesamiento de pescado en Ecuador quería aumentar la producción y mejorar su planta de tratamiento de efluentes. Fluence introdujo la tecnología de conversión de residuos en energía en el tratamiento existente, mejorando la calidad de los efluentes, reduciendo los residuos desechables y ahorrando miles de dólares en costos de energía-- todo sin interrumpir las operaciones.
Sustainable Wastewater Solutions for Biochemical Plant

Soluciones Sustentables para Planta Bioquímica Italiana

Cuando una empresa bioquímica italiana compró una instalación existente y la renovó y amplió, se dirigió a Fluence para diseñar e implementar múltiples soluciones sustentables para sus necesidades de tratamiento de agua y efluentes. En tan solo un año, Fluence diseñó y construyó tres trenes de tratamiento para el tratamiento de aguas, el tratamiento de efluentes y la conversión de residuos en energía.

Industria Láctea Alimenta Planta de Biogás con Suero de Leche

Una planta de procesamiento de productos lácteos en Italia necesitaba una forma de eliminar el suero de leche, un subproducto de su producción de queso. La planta de tratamiento de efluentes de la instalación no estaba a la altura de la tarea de desecharla y cumplir con las regulaciones ambientales. Fluence añadió digestión anaeróbica a la planta, cumpliendo con los límites de descarga y creando energía para la planta, sin detener la producción.

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