Valorización residuos y subproductos pesca
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Valorización energética de los residuosValorización energética de los residuos y subproductos de la pesca
Juan A. ÁlvarezGrupo de Ingeniería Ambiental y BioprocesosGrupo de Ingeniería Ambiental y Bioprocesos
Departamento de Ingeniería Química
E-mail: [email protected]
www.usc.es/biogrup/
“JORNADA SOBRE ASPECTOS MEDIOAMBIENTALES EN LA COMERCIALIZACIÓNJORNADA SOBRE ASPECTOS MEDIOAMBIENTALES EN LA COMERCIALIZACIÓN Y LA TRANSFORMACIÓN DE LOS PRODUCTOS DE LA PESCA”
Sevilla, 13 de Noviembre 2008
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ÍNDICE
1. Problema Medioambiental de la industria pesquera
2. Tipos de residuos y subproductos originados
3. Alternativas de tratamiento y valorización de los efluentes líquidos y q
4. Co-digestión anaerobia de los subproductos pesqueros. Proyecto en curso: PROBIOGAS (PS-120000-2007-6)
5. Conclusiones
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Problemática medioambiental de la industrial pesquera
Industrias pesqueras
Zonas litorales 2 efectos contrapuestos
- Impulsan economía y generan trabajo
- Sus residuos contaminan el litoral
Pilares de la industria pesquera
Conserveras Subproducto o residuo sólido: 40-Conserveras
Harineras
50% de la materia prima
5,4 m3/tn de harina
Generación de efluentes residuales líquidos y sólidos
Sector Gallego65% de la producción nacional (49% atún)65% de la producción nacional (49% atún)
45% de las industrias pesqueras 67% de los empleos nacionales del sector pesquero
Sobre 5000 instalaciones de acuicultura (parques de cultivo, bateas, granjas y criaderos)
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Tipos de residuos generados en la industria pesquera
Residuos líquidos Alta DQO (proteínas y grasas)
Alta salinidad
Efluentes residuales de los cocedores en conserverasPrincipales
Efluentes residuales de las centrífugas en harineras
Residuos sólidosS bprod ctos materia primaProcesado en conser eras cabe as Subproductos: materia prima
en harinerasProcesado en conserveras: cabezas, colas, espinas
¿?
Piezas no válidas en acuicultura: mortandad, talla, mal estado
Ot id ólid d l j b d
Tratamiento en Co-digestión
anaerobia
November 22, 2008
Otros residuos sólidos generados en lonjas, barcos, mercados… anaerobia
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Características de los residuos líquidos de la industria pesquera
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Características de los residuos líquidos de la industria pesquera
Características de las distintas aguas residuales generadas en el proceso de conservas de sardina, mejillón y atún (caudal en m3/semana, temperatura en ºC, concentraciones en g/L)
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Diagrama de flujo de fabricación de harina de pescado a partir de atún y sardina
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Características de los residuos líquidos de una harinera
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Alternativas de tratamiento y valorización de los efluentes líquidos
Tratamiento Físico-Químico mediante centrifugación o coagulación floculación para la recuperación de sólidoscoagulación-floculación para la recuperación de sólidos
Pretratamiento biológico anaerobio con objeto de solubilizar la materia en suspensión y generar ácidos grasos volátiles
Tratamiento biológico anaerobio de los efluentes previamenteTratamiento biológico anaerobio de los efluentes previamente clarificados por centrifugación
Eliminación biológica de nitrógeno por un proceso de nitrificación-desnitrificación
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Propuestas de alternativas de tratamiento de residuos líquidos
TIVA
I
Agua
Biogás AmoníacoPurga lodos
TER
NAT residual
C-F C A D NDN
Sólidos (reutilizados)
Agua residual tratada
ALT
( )
ATIV
A II
Agua residual
BiogásAmoníacoPurga lodos
LTE
RN
A residual
A1 D A NDNAgua residual tratada
AL
C-F: Coagulación -FloculaciónC C t if ió
A2: Reactor Anaerobio MetanogénicoD D b d d íC: Centrifugación
A: Reactor anaerobio
A1: reactor Anaerobio de Hidrólisis-Acidogénesis
D: Desorbedor de amoníaco
N: Reactor de Nitrificación
DN: Reactor de Desnitrificación
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Tratamiento por Coagulación-floculación
Resultados obtenidos durante los ensayos de coagulación-floculación: a)con diferentes coagulantes y floculantes añadidos en sus dosis óptimas sin alteración de pH; b) utilizando el pH más favorable
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Tratamiento por centrifugación
La caracterización de los sólidos obtenidos mostró un contenidoLa caracterización de los sólidos obtenidos mostró un contenido proteico similar a las harinas de pescado:
Proteína: 35,2%
Grasas: 19,9%Grasas: 19,9%
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Digestión Anaerobia
Digestión de la Materia orgánica en ausencia de O2Finalidad
Producción de biogás (CH4, CO2, H2S, N2 ....)Aplicaciones:
Estabilización de lodos de EDAR
Di tió d id á i i d t i l
Tratamiento de AR de media y alta carga
Digestión de residuos orgánicos industriales (agrícolas, ganaderos, urbanos, etc.)
Co-Digestión de diversos residuos orgánicos
Aplicación recientemente en expansión a escala industrial
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Biodegradabilidad Anaerobia
Biodegradabilidad
Metanización
AcidificaciónAcidificación
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Operación Filtro anaerobio como reactor metanogénico (Alternativa II)
(d)
(kgDQO/m3d)( g Q )
(%)
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Digestor de contacto DAC (Digestor de Acción Central)
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Operación digestor de contacto DAC
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Operación digestor de contacto DAC
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Operación digestor de contacto DAC
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Operación digestor de contacto DACcontacto DAC
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Operación digestor de contacto DAC
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CO-DIGESTIÓN ANAEROBIA (Co-DA)
Digestión anaerobia simultanea de una mezcla homogénea de 2 o más residuos
Definición
- En la mezcla de residuos, hay un substrato base, normalmente: purín o
Principales características
lodo EDAR (al menos en un 50%) y el resto de substratos en menores porcentajes
S d b t t ió l b l DQO N P 450 7 1 l di tió d- Se debe prestar atención al balance DQO:N:P= 450:7:1 en la digestión, de manera que alcanzando este balance con la mezcla de substratos se potencia la producción de metano al mejorar la digestión anaerobia
- Se puede realizar co-digestión en los digestores anaerobios existentes, mejorando así su rendimiento.
Al di i id ólid l t i i d
En muchos casos la co digestión resulta en un aumento de energía y en
- Al co-digerir residuos sólidos normalmente se requieren equipos de pretratamiento para favorecer su posterior digestión
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- En muchos casos la co-digestión resulta en un aumento de energía y en un control de vertido de residuos orgánicos
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CO-DIGESTIÓN ANAEROBIA
Potenciar la producción de metano en la digestión anaerobia de residuos sólidos orgánicos
Objetivog
Uso de la co-digestión
- Aumenta el rendimiento de las plantas de digestión anaerobia de residuos orgánicos: mayor producción de biogás
- Plantas de co-digestión en
- Alemania: más de 1600- Austria: 115
S i 69g
funcionamiento - Suiza: 69- Dinamarca, Suecia, Italia, Francia, España e Inglaterra: sin contabilizar
- En Dinamarca y en menos extensión en Suecia, numerosas cooperativas de granjeros operan con éxito digestores anaerobios de gran escala,
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g j g gusando purines con otros co-substratos de industrias vecinas
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Ventajas de la CO-DIGESTIÓN ANAEROBIA- Se mejora el balance de nutrientes: co-digestión anaerobia permite mejorar el balance j g p j
de nutrientes DQO:N:P= 450:7:1, obteniéndose de esta manera un mejor rendimiento de la digestión y una mayor producción de metano
- Permite establecer sinergismos en el medio de digestión: al mezclar los co-substratos
Optimización de las características físicas de los residuos: Residuos poco fluidos
- Permite establecer sinergismos en el medio de digestión: al mezclar los co-substratos se suministran los nutrientes ausentes y se reducen (al diluirse) los compuestos inhibitorios
- Optimización de las características físicas de los residuos: Residuos poco fluidos, agregados, particulados, flotantes pueden ser usados como cosubstratos al diluirse con lodo EDAR o con purín
- Permite el uso de los volúmenes de los digestores anaerobios de las EDAR: se estima que los volúmenes de los digestores están sobredimensionados, existiendo una capacidad libre de digestión de 15-30%
- Minimización de costes de transporte al co-digerir en los digestores existentes, dada la amplia distribución de las EDAR
- Mejora la economía de la planta: el aumento de la producción de biogás y el uso del digestato como fertilizante permite amortizar a corto plazo la inversión realizada
- Mejor alternativa de tratamiento: la estricta legislación medioambiental impulsa aun- Mejor alternativa de tratamiento: la estricta legislación medioambiental impulsa aun más la co-digestión de residuos orgánicos, al prohibirse su vertido en vertederos y dados los problemas del compostaje de residuos con alta cantidad de agua
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Desventajas de la CO-DIGESTIÓN ANAEROBIA
- Control de la mezcla de substratos: la adición incontrolada de residuos con alto contenido en grasas y aceites puede causar la formación de capas de espuma y grasas flotantesgrasas flotantes
- Aumento del coste de inversión: dependiendo del co-substrato usado se requiere de equipos de mezcla y/o pretratamientos que eleva el coste de inversión de la planta de q p y p q pco-digestión
- Esterilización del digestato: en ocasiones el digestato obtenido requiere de una t ili ió t d lid d d d f tili testerilización y aumento de calidad para poder ser usado como fertilizante
- Restricciones de tierra para uso del digestato
- El rendimiento económico de la planta depende de que el proceso se realice en condiciones óptimas y de la disponibilidad de los residuos
- Para ciertas co-digestiones se encuentra en fase de investigación a escala laboratorio
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Estudios CoDA en ensayos en discontinuo
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Estudios CoDA en ensayos en discontinuo
![Page 28: Valorización residuos y subproductos pesca](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042504/558c6861d8b42ad2508b45ef/html5/thumbnails/28.jpg)
Estudios CoDA en ensayos en discontinuo
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Subproyecto Producción (PROBIOGÁS)
Tareas del grupo USC en el proyecto:
- Armonización de métodos de análisis de residuos líquidos, sólidos y semi-sólidos
- Caracterización de residuos:
P í d d- Purín de cerdo
- Residuo pesquero (residuos túnidos)
- Glicerina (subproducto de la producción de biodiésel)Glicerina (subproducto de la producción de biodiésel)
- Biodegradabilidad de cada substrato
- Elaboración de las mezclas que maximicen la producción de metano (uso de programación lineal)
- Ensayos en discontinuo y en continuo del potencial metanogénico de cada mezcla y y p gelaborada
- Desarrollo de un modelo matemático para simular el proceso de co-digestión bi ( l t i t l)anaerobio (planta virtual)
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Caracterización de los residuos a co-digerir
Parámetro Purín Pescado GlicerinaFracc Liqu (gliq/kghúmedo) 982 70 631 00 1000Fracc Liqu (gliq/kghúmedo) 982,70 631,00 1000
Conductividad fracción soluble (mS/cm) 29,52 140,40 45,52Densidad (kghúmedo/L) 1,00 1,12 1,01
ST (gST/kghúmedo) 17,25 369,00 0SV (gSV/kghúmedo) 11,71 270,00 0
DQO (gO2/kghúmedo) 28,90 409,60 1390NTK (gN/kghúmedo) 3,26 33,58 0,19NH4 (gN/kghúmedo) 3,10 0,65 0,00(g / g ú edo) 3, 0 0,65 0,00Cloluros (g/kghum) 0,52 34,93
SO4 (gSO4/kghúmedo) 0,04 0,67Alcal Total (gCaCO3/L) 7,70 0,25 31,96
Lí id ( Li /k hú d ) 1 50 28 00 77 32Lípidos (gLip/kghúmedo) 1,50 28,00 77,32Proteinas (gPro/kghúmedo) 1,06 209,90 1,19
CH*** (gCH/kghúmedo) 9,14 32,00
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Método Solver (ExcelR): programación lineal
Tabla caracterización % de cada susbtrato
Función Objeto:
Restricciones Método Solver
Función Objeto:
Maximizar la producción de metano
Cálculo de la producción de metano (función objeto):
Biodegradabilidad total del substrato: LCH4/kghúmedog 4 g
DQO de cada substrato: 350 LCH4/kgDQOeli
Velocidad de degradación del substrato: LCH4/kghúmedo·d
Lip, Pro y CH de cada substrato y los ratios: Según Neves et al. 2008p, y yLCH4/gLip·d: 0,0346LCH4/gPro·d: 0,042LCH4/gCH·d: 0,027
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Biodegradabilidad total del substrato: Solver1 Función objeto: maximizar laFunción objeto: maximizar la
producción de metano según DQOT (LCH4/kghúm)
52,84011211
Purín Pescado Glicerina91,03139013 0 8,968609867Variables de decisión: % de kghúmedo
Restricciones Valor restricción Valor solver Datos mezclaDQO/NTK> 50 50,58827596 densidad (kghum/L) 1,00DQO/NTK< 100 50,58827596 DQO (gO2/kghúmedo) 150,97
N-NH4 (g/L)> 0,2 2,954858834 SV (gSV/kghúmedo) 10,66
N-NH4 (g/L)< 3,5 2,954858834 CH4 esp. (LCH4/Lresiduo) 52,89
Humedad (gH2O/kghúm)< 850 984,2515695 CH4 esp. (LCH4/kgSV) 4956,96
Humedad (gH2O/kghúm)> 1000 984,2515695
Lip (gLip/kghúm)> 0 8,300000001 TRH (d) 30Lip (gLip/kghúm)< 8,3 8,300000001 VCO (gDQO/Ld) 5,0323916Alcalinidad (3g/L)> 3 9,875784754
Alcalinidad (3g/L)< 20 9,875784754 Datos ensayoDQO/SO4> 15 4482,319266 DQO (gO2/l) 3,9213441
Cloruros (g/L)< 3 0,473363229
fracción masa: x+y+z=100 100 100
Positivos 0
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Biodegradabilidad total del substrato: Solver2
óFunción objeto: maximizar la producción de metano según DQOT
(LCH4/kghúm)94,93691391
Purín Pescado Glicerina82,19467156 0 17,80532844Variables de decisión: % de kghúmedo 82,19467156 0 17,80532844
Restricciones Valor restricción Valor solver Datos mezclaDQO/NTK> 50 99,99201682 densidad (kghum/L) 1 00
Variables de decisión: % de kghúmedo
, ( g ) 1,00DQO/NTK< 100 99,99201682 DQO (gO2/kghúmedo) 271,25
N-NH4 (g/L)> 0,2 2,682345037 SV (gSV/kghúmedo) 9,62
N-NH4 (g/L)< 3 5 2 682345037 CH4 esp (LCH4/Lresiduo) 95 11N NH4 (g/L)< 3,5 2,682345037 CH4 esp. (LCH4/Lresiduo) 95,11
Humedad (gH2O/kghúm)< 850 985,7803218 CH4 esp. (LCH4/kgSV) 9863,58
Humedad (gH2O/kghúm)> 1000 985,7803218
Lip (gLip/kghúm)> 0 15 00000003Lip (gLip/kghúm)> 0 15,00000003 TRH (d) 10Lip (gLip/kghúm)< 15 15,00000003 VCO (gDQO/Ld) 27,124833Alcalinidad (3g/L)> 3 12,01957268
Alcalinidad (3g/L)< 20 12 01957268 Datos ensayoAlcalinidad (3g/L)< 20 12,01957268 Datos ensayoDQO/SO4> 15 8919,113227 DQO (gO2/l) 7,0454111
Cloruros (g/L)< 3 0,427412292
fracción masa: x+y+z=100 100 100fracción masa: x+y+z 100 100 100
Positivos 0
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Biodegradabilidad total del substrato: Solver3
Función objeto: maximizar la producción de metano según DQOT
(LCH4/kghúm)119,9391769
Purín Pescado Glicerina74 04428833 4 028950324 21 92676135Variables de decisión: % de kghúmedo 74,04428833 4,028950324 21,92676135
Restricciones Valor restricción Valor solver Datos mezclaDQO/NTK> 50 89 99999929 densidad (kghum/L) 1 01
Variables de decisión: % de kghúmedo
DQO/NTK> 50 89,99999929 densidad (kghum/L) 1,01DQO/NTK< 90 89,99999929 DQO (gO2/kghúmedo) 342,68
N-NH4 (g/L)> 0,2 3,5 SV (gSV/kghúmedo) 19,55
N NH4 (g/L)< 3 5 3 5 CH4 esp (LCH4/Lresiduo) 120 78N-NH4 (g/L)< 3,5 3,5 CH4 esp. (LCH4/Lresiduo) 120,78
Humedad (gH2O/kghúm)< 850 972,3235114 CH4 esp. (LCH4/kgSV) 6135,39
Humedad (gH2O/kghúm)> 1000 972,3235114
Lip (gLip/kghúm)> 2 19 19254229Lip (gLip/kghúm)> 2 19,19254229 TRH (d) 50Lip (gLip/kghúm)< 20 19,19254229 VCO (gDQO/Ld) 6,8536673Alcalinidad (3g/L)> 3 12,71943666
Alcalinidad (3g/L)< 20 12 71943666 Datos ensayoAlcalinidad (3g/L)< 20 12,71943666 Datos ensayoDQO/SO4> 15 6300,443706 DQO (gO2/l) 8,9008666
Cloruros (g/L)< 3 1,792342648
fracción masa: x+y+z=100 100 100fracción masa: x y z 100 100 100
Positivos 0
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Resumen Mezclas propuestas según Biodegradabilidad total del substrato
por solver%kghumedo datos teóricos según mezcla por solver
Mezcla Purín Pescado Glicerina DQO (gO2/L)
SV (gSV/L)
DQO/NTK
Lip (g/L)
NH4 (g/L)
CH4 teórico (LCH4/Lmezcla)
DQO en ensayo (g/L)
1 91,03 0 8,97 150,97 10,66 50,6 8,3 2,95 52,84 3,92
%kghumedo datos teóricos según mezcla
2 82,19 0 17,81 271,25 9,62 100 15 2,68 94,94 7,05
3 74,04 4,03 21,93 342,68 19,55 90 19,2 3,5 119,94 8,90
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Ensayos batch CoDA: purines/pescado/glicerina
Lodo DQOteóricaEnsayo Lodo (gSSV/L) Purín (g) Pesc (g) Glicerina (g) DQOteórica
ensayo (g/l)
Mezcla 1 5 9,10 0,00 0,90 3,92
Mezcla 2 5 8,22 0,00 1,78 7,05
Mezcla 3 5 7,40 0,40 2,19 8,9
Blanco pesc 5 0 6 58 0 7Blanco pesc 5 0 6,58 0 7
Blanco purín 5 93,25 0 0 7
Blanco glicerina 5 0 0 1,94 7
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Producción de CH4 en los batch de mezclaspor solver
Mezcla Purín Pescado Glicerina DQO (gO2/L)
SV (gSV/L)
DQO/NTK
Lip (g/L)
NH4 (g/L)
CH4 teórico (LCH4/Lmezcla)
DQO en ensayo (g/L)
%kghumedo datos teóricos según mezcla
(g ) (g ) (g ) (g ) ( ) y (g )1 91,03 0 8,97 150,97 10,66 50,6 8,3 2,95 52,84 3,922 82,19 0 17,81 271,25 9,62 100 15 2,68 94,94 7,053 74,04 4,03 21,93 342,68 19,55 90 19,2 3,5 119,94 8,90
M l 11,8
CH4 max teó: 1,51 gMezcla 1
0,81,01,21,41,6
O_C
H4
(g)
CH4 max teó: 2,71 g0,00,20,40,60,8
0 5 10 15 20 25 30 35
DQ
O
0 5 10 15 20 25 30 35
Tiempo (días) Mezcla 2
1 01,21,41,61,8
H4
(g)
0,20,40,60,81,0
DQ
O_C
HMezcla 31,6
1,8
0,00 5 10 15 20 25 30 35
Tiempo (días)
0,60,81,01,21,41,6
DQ
O_C
H4
(g)
CH4 max teó: 3,42 g0,00,20,4
0 5 10 15 20 25 30 35
Tiempo (días)
D
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Producción de CH4 en los batch de blancosBlanco purín
1 41,61,8
Blanco pescado1,61,8
0,60,81,01,21,4
DQ
O_C
H4
(g)
0,60,81,01,21,4
QO
_CH
4 (g
)
0,00,20,4
0 5 10 15 20 25 30 35
Tiempo (días)
0,00,20,40,6
0 5 10 15 20 25 30 35
Tiempo (días)
D
CH4 max teó en
Tiempo (días)Blanco glicerina
1,01,21,41,61,8
CH
4 (g
)
blancos: 2,7 g
0,00,20,40,60,8
DQ
O_C
Blanco Lodo1,61,8
0 5 10 15 20 25 30 35
Tiempo (días)
Blanco Lodo
0,60,81,01,21,4
DQ
O_C
H4
(g)
0,00,20,4
0 5 10 15 20 25 30 35
Tiempo (días)
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Comentarios sobre los ensayos desarrollados
- La mezcla 2 y 3 y blanco glicerina presentan inhibición.
- Exceso de Lípidos en ensayo:Ensayo gLip/L en
batch
Mezcla 1 0,23
Mezcla 2 0,39
Cirne et al. 2008:
I hibi ióMezcla 2 0,39
Mezcla 3 0,5
B pesc 0,48
B purín 0,36
Inhibición en batch:
>2,28gLip/L
Causas de la inhibición:
p
B glicerina 0,39
-Falta de nutrientes (alta Ensayo ratio
DQO/NTKMezcla 1 50 6
relación DQO/NTK¿?):Mezcla 1 50,6
Mezcla 2 100
Mezcla 3 90
B pesc 12,2p ,
B purín 8,9
B glicerina 7465
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Comentarios sobre los ensayos desarrollados
-La mezcla 1 aumenta la producción de CH4 en 5 6 vecesLa mezcla 1 aumenta la producción de CH4 en 5,6 veces la producción del Blanco purín:
Ratio e p Ratio e p Ratio teóricoEnsayo
Mezcla 1
Mezcla 2
Ratio exp gDQOCH4/gSubstrato
Ratio exp STPLCH4/KgSubs
Ratio teórico STPLCH4/KgSubs % exp/teo
0,11 37,59 52,84 0,710,02 6,79 94,94 0 07
solvMezcla 2
Mezcla 3
Blanco pesc
Blanco purín
0,02 6,79 94,94 0,070,03 11,34 119,94 0,090,25 87,45 143,36 0,610 02 6 66 10 12 0 66
ver
Blanco purín
Blanco glicerina
0,02 6,66 10,12 0,660,08 29,59 486,50 0,06
![Page 41: Valorización residuos y subproductos pesca](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042504/558c6861d8b42ad2508b45ef/html5/thumbnails/41.jpg)
Tabla caracterización y velocidad de producción de metano a partir de Lip, Pro y CH
Parámetro Purín Pescado GlicerinaParámetro Purín Pescado GlicerinaFracc Liqu (gliq/kghúmedo) 982,70 631,00 1000
Conductividad fracción soluble (mS/cm) 29,52 140,40 45,52Densidad (kghúmedo/L) 1,00 1,12 1,01
ST (gST/kghúmedo) 17,25 369,00 0SV (gSV/kghúmedo) 11,71 270,00 0
DQO (gO2/kghúmedo) 28,90 409,60 1390NTK (gN/kghúmedo) 3 26 33 58 0 19NTK (gN/kghúmedo) 3,26 33,58 0,19NH4 (gN/kghúmedo) 3,10 0,65 0,00Cloluros (g/kghum) 0,52 34,93
SO4 (gSO4/kghúmedo) 0,04 0,67Alcal Total (gCaCO3/L) 7,70 0,25 31,96
Lípidos (gLip/kghúmedo) 1,50 28,00 77,32Proteinas (gPro/kghúmedo) 1,06 209,90 1,19
CH*** (gCH/kghúmedo) 9,14 32,00CH (gCH/kghúmedo) 9,14 32,00
Según Neves et al 2008Según Neves et al. 2008LCH4/gLip·d: 0,0346LCH4/gPro·d: 0,042g ,LCH4/gCH·d: 0,027
![Page 42: Valorización residuos y subproductos pesca](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042504/558c6861d8b42ad2508b45ef/html5/thumbnails/42.jpg)
TRH (d) 30F ió bj t i i l
Velocidad de degradación del substrato: Solver1
Función objeto: maximizar la producción de metano según Lip, Pro
y CH (LCH4/kghúm·d)0,972281397
Purín Pescado Glicerina87 90261584 4 302668712 7 794715443Variables de decisión: % de kghúmedo 87,90261584 4,302668712 7,794715443
Restricciones Valor restricción Valor solver Datos mezclaDQO/NTK> 20 35 densidad (kghum/L) 1 01
Variables de decisión: % de kghúmedo
( g ) 1,01DQO/NTK< 35 35 DQO (gO2/kghúmedo) 151,37
N-NH4 (g/L)> 0,2 4 SV (gSV/kghúmedo) 21,91
N-NH4 (g/L)< 4 4 CH4 esp. ( CH4/ id d) 0,98N NH4 (g/L) 4 4 (LCH4/Lresiduo·d) 0,98
Humedad (gH2O/kghúm)< 850 968,9159999 CH4 esp. (LCH4/kgSV·d) 44,37
Humedad (gH2O/kghúm)> 1000 968,9159999 CH4 esp. (LCH4/kgSV) 1331,247864Lip (gLip/kghúm)> 5 8 550160458Lip (gLip/kghúm)> 5 8,550160458
Lip (gLip/kghúm)< 10 8,550160458
Alcalinidad (3g/L)> 3 9,270621254
Alcalinidad (3g/L)< 20 9,270621254 Datos ensayoca dad (3g/ ) 0 9, 06 5 Datos ensayoDQO/SO4> 15 2467,311679 DQO (gO2/l) 3,931795628
Cloruros (g/L)< 3 1,960015784
fracción masa: x+y+z=100 100 100Positivos 0
VCO (gDQO/L·d)> 2 5,045804389VCO (gDQO/L·d)< 10 5,045804389
![Page 43: Valorización residuos y subproductos pesca](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042504/558c6861d8b42ad2508b45ef/html5/thumbnails/43.jpg)
TRH (d) 30Función objeto: maximizar la
Velocidad de degradación del substrato: Solver2
Función objeto: maximizar la producción de metano según Lip, Pro
y CH (LCH4/kghúm·d)1,090262017
Purín Pescado Glicerina84,33065621 4,717830144 10,95151364Variables de decisión: % de kghúmedo
Restricciones Valor restricción Valor solver Datos mezclaDQO/NTK> 20 45,00000006 densidad (kghum/L) 1,01DQO/NTK< 45 45,00000006 DQO (gO2/kghúmedo) 195,92
N-NH4 (g/L)> 0,2 4 SV (gSV/kghúmedo) 22,61
N-NH4 (g/L)< 4 4 CH4 esp. (LCH4/Lresiduo·d) 1,10
Humedad (gH2O/kghúm)< 850 968,0020032 CH4 esp. (LCH4/kgSV·d) 48,21
Humedad (gH2O/kghúm)> 1000 968,0020032 CH4 esp. (LCH4/kgSV) 1446,401746Lip (gLip/kghúm)> 0 11,05366263
Lip (gLip/kghúm)< 15 11,05366263
Alcalinidad (3g/L)> 3 10,00554758
Alcalinidad (3g/L)< 20 10,00554758 Datos ensayoDQO/SO4> 15 3119 188062DQO/SO4> 15 3119,188062 DQO (gO2/l) 5,088878741
Cloruros (g/L)< 3 2,086457481
fracción masa: x+y+z=100 100 100Positivos 0
VCO (gDQO/L·d)> 2 6,530727718VCO (gDQO/L·d)< 10 6,530727718
![Page 44: Valorización residuos y subproductos pesca](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042504/558c6861d8b42ad2508b45ef/html5/thumbnails/44.jpg)
TRH (d) 30
Velocidad de degradación del substrato: Solver3( )
Función objeto: maximizar la producción de metano según Lip, Pro
y CH (LCH4/kghúm·d)1,270213316
Purín Pescado Glicerina78 88248372 5 351059891 15 76645639Variables de decisión: % de kghúmedo 78,88248372 5,351059891 15,76645639
Restricciones Valor restricción Valor solver Datos mezclaDQO/NTK> 40 60,00000037 densidad (kghum/L) 1 01
Variables de decisión: % de kghúmedo
DQO/NTK 40 60,00000037 densidad (kghum/L) 1,01DQO/NTK< 60 60,00000037 DQO (gO2/kghúmedo) 263,87
N-NH4 (g/L)> 0,2 4 SV (gSV/kghúmedo) 23,69
N-NH4 (g/L)< 4 4 CH4 esp. (LCH4/L id d) 1,28(g ) (LCH4/Lresiduo·d) ,
Humedad (gH2O/kghúm)< 850 966,6079193 CH4 esp. (LCH4/kgSV·d) 53,63
Humedad (gH2O/kghúm)> 1000 966,6079193 CH4 esp. (LCH4/kgSV) 1608,8832Lip (gLip/kghúm)> 5 14,87215811p (g p g ) ,
Lip (gLip/kghúm)< 20 14,87215811
Alcalinidad (3g/L)> 3 11,1265024
Alcalinidad (3g/L)< 20 11,1265024 Datos ensayoDQO/SO4> 15 4057,108253 DQO (gO2/l) 6,853733064
Cloruros (g/L)< 3 2,279314135
fracción masa: x+y+z=100 100 100Positivos 0
VCO (gDQO/L·d)> 2 8,795624099VCO (gDQO/L·d)< 10 8,795624099
![Page 45: Valorización residuos y subproductos pesca](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042504/558c6861d8b42ad2508b45ef/html5/thumbnails/45.jpg)
Resumen Mezclas propuestas para ensayos según Velocidad de degradación del substrato
por solver
Mezcla Purín Pescado Glicerina DQO ( O2/L)
SV ( SV/L)
DQO/NTK
Lip ( /L)
NH4 ( /L)
CH4 teórico (LCH4 / DQO en
( /L)
%kghumedo datos teóricos según mezcla
(gO2/L) (gSV/L) NTK (g/L) (g/L) (Lmezcla·d) ensayo (g/L)
1 87,9 4,3 7,8 151,4 21,9 35 8,6 4 0,97 3,9
2 84,3 4,7 11 195,9 22,6 45 11,1 4 1,09 5,09
3 78,9 5,4 15,8 263,9 23,7 60 14,9 4 1,27 6,9
Mezclas ensayos previospor solver
Mezcla Purín Pescado Glicerina DQO (gO2/L)
SV (gSV/L)
DQO/NTK
Lip (g/L)
NH4 (g/L)
CH4 teórico (LCH4/Lmezcla)
DQO en ensayo (g/L)
1 91 03 0 8 97 150 97 10 66 50 6 8 3 2 95 52 84 3 92
%kghumedo datos teóricos según mezcla
y p
1 91,03 0 8,97 150,97 10,66 50,6 8,3 2,95 52,84 3,92
2 82,19 0 17,81 271,25 9,62 100 15 2,68 94,94 7,05
3 74,04 4,03 21,93 342,68 19,55 90 19,2 3,5 119,94 8,90
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Conclusiones
A pesar de ser residuos complejos, los residuos pesqueros se pueden tratar mediante procesos biológicos o una combinación de procesos físico-químicos y biológicos
Los procesos físico-químicos son interesantes para recuperar la materia en suspensión, la cual puede incorporarse a la línea de fabricación en harineras
Un reactor de contacto permite tratar los residuos líquidos a una VCO de 5-6 kgDQO/m3d y un TRH de 5 d consiguiendo una depuración de 70-90%. La producción de CH4, unido a las elevadas Tª de los residuos hacen que la plantaproducción de CH4, unido a las elevadas T de los residuos hacen que la planta presente un balance energético favorable
E b l di li d l il ( d ) hEn base a los estudios realizados en planta piloto (reactor de contacto), se han desarrollado 2 plantas anaerobias industriales en 2 conserveras gallegas (CALVO en A Coruña y GARAVILLA en Pontevedra)
El uso de subproductos pesqueros y residuos acuicultura en co-digestión anaerobia puede aumentar entre un 20-50% el rendimiento metanogénico del tratamiento de purines y de lodos de depuradorastratamiento de purines y de lodos de depuradoras
![Page 47: Valorización residuos y subproductos pesca](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042504/558c6861d8b42ad2508b45ef/html5/thumbnails/47.jpg)
Valorización energética de los residuosValorización energética de los residuos y subproductos de la pesca
Gracias por su atención
Juan A. ÁlvarezGrupo de Ingeniería Ambiental y BioprocesosGrupo de Ingeniería Ambiental y Bioprocesos
Departamento de Ingeniería Química
E-mail: [email protected] @
www.usc.es/biogrup/
“JORNADA SOBRE ASPECTOS MEDIOAMBIENTALES EN LA COMERCIALIZACIÓN Y LA TRANSFORMACIÓN DE LOS PRODUCTOS DE LA PESCA”
Sevilla, 13 de Noviembre 2008