1 / 39

MANUAL TÈCNIC COMPARATIU DELS SISTEMES DE TRACTAMENT DE PURINS

MANUAL TÈCNIC COMPARATIU DELS SISTEMES DE TRACTAMENT DE PURINS. Descripció de les tecnologies i bases per al càlcul de rendiments i costos. amb la col·laboració de. 01/març/2006. I. INTRODUCCIÓ ANTECEDENTS OBJECTIUS MARC DE LA FUNDACIÓ OBJECTIUS DE LA GUIA. 01/març/2006. ANTECEDENTS

natania
Download Presentation

MANUAL TÈCNIC COMPARATIU DELS SISTEMES DE TRACTAMENT DE PURINS

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. MANUAL TÈCNIC COMPARATIU DELS SISTEMES DE TRACTAMENT DE PURINS Descripció de les tecnologies i bases per al càlcul de rendiments i costos amb la col·laboració de 01/març/2006

  2. I. INTRODUCCIÓ • ANTECEDENTS • OBJECTIUS MARC DE LA FUNDACIÓ • OBJECTIUS DE LA GUIA 01/març/2006

  3. ANTECEDENTS • Consideracions medi ambientals • Contaminació aigües Nitrats, fòsfor i metalls pesats • Situació insostenible Aplicacions agronòmiques • Consideracions socioeconòmiques • Sector porcí  Sector agroalimentari • Equilibri territorial  despoblació, abandonament del camp, etc. • OBJECTIUS MARC DE LA FUNDACIÓ • Elaboració de treballs i estudis • Especial interès pels recursos hídrics i hidràulics, i el sector porcí • Difusió: • “Balanç hidràulic i hídric de Catalunya” Daniel Pagès i Raventós (1996) • Articles al diari AVUI • Aigua • Sector porcí  equilibri territorial, medi ambient, economia 01/març/2006

  4. OBJECTIUS DE LA GUIA • Explicar els fonaments dels sistemes de tractament  Diferències amb els sistemes de tractament d’aigües residuals • Descriure les tecnologies actuals  emergents i molt noves • Avaluar els avantatges i els punts forts de cada tecnologia • Introducció al càlcul dels rendiments  Presa de mostres, anàlisi química. • Introducció al càlcul de costos Aportar possibles solucions Instrument per a la tria del sistema més apropiat Agricultors, associacions, estudiants d’escoles agràries i carreres tècniques, professionals, etc. 01/març/2006

  5. II. GUIA TÈCNICA DELS SISTEMES DE TRACTAMENT DE PURINS • CONCEPTES • PROBLEMÀTICA • ELECCIÓ DEL TRACTAMENT • FRACCIONS DEL PURÍ: USOS • TIPOLOGIA DE TRACTAMENTS 01/març/2006

  6. CONCEPTES • Els purins són el resultat de: • Excreció del bestiar líquida i sòlida • Aigües residuals (procedents de neteja) • Restes del jaç i d’aliments • Característiques composició química (valors mitjans sobre matèria fresca) • Elevat contingut d’aigua = 85% • Elements fertilitzants com: • Nitrogen amoniacal = 4,54 g/Kg  75% NTK • Fòsfor = 1,38 g/Kg • Potassi = 4,83 g/Kg • Coure = 40 mg/Kg • Zenc = 66 mg/kg  Variació acusada de la composició química 01/març/2006

  7. PROBLEMÀTICA • Càrrega contaminant nitrogenada OMS, límit màx. 50 mg/l • Elevada quantitat de matèries en suspensió probl. maneig • Composició de la fracció líquida • Males olors  salubritat, benestar animal i pels treballadors • Eutrofització de les aigües creixement massiu d’algues 01/març/2006

  8. ELECCIÓ DEL TRACTAMENT Cal conèixer: • Volum anual d’entrada • Composició química i microbiològica • Destinació del producte resultant  Objectius de la depuració (☼) Possibilitats: • Plantes centralitzades (economia d’escala)  Cost transport • Contractar un gestor • Gestió pròpia Avantatges • No dependència de tercers • Eliminació del cost de transport • Reducció risc sanitari  trànsit camions • Possibilitat d’ingrés  fertirrigació, compostatge 01/març/2006

  9. FRACCIONS DEL PURÍ: USOS • IMPORTÀNCIA DE TRACTAR EL PURÍ FRESC • Control de les males olors major salubritat • Major facilitat de tractament  C en formes degradables • Homogeneïtat  evita sediments, crostes, etc. Possibilitats • Emmagatzematge amb homogeneïtzació (agitació) • Tractament en continu • FRACCIÓ LÍQUIDA • Fertirrigació • Aigua per a neteja  ozonització prèvia • Abocament  Legislació 01/març/2006

  10. FRACCIÓ SÒLIDA • Assecatge • Mecànic • Centrífuga + polielectròlit • Tèrmic • Convecció tambor rotatiu • Bescanviador de calor • Compostatge  Procés microbiològic Avantatges • Aplicat com a esmena al sòl • Comercialització  Obtenció ingrés addicional • Facilita el transport  reducció 40% massa • No produeix olors desagradables • Stripping  Eliminació de l’amoníac i/o el sulfur d’hidrogen Cost energètic Alt cost energètic Addició MO Millora la seva estructura Reducció risc potencial d’erosió Reducció ús fertilitzants 01/març/2006

  11. TIPOLOGIA DELS TRACTAMENTS Separadors mecànics Físics Decantació natural Assecatge Tipus Fisicoquímics Filtració Mixtes Digestió anaeròbia Biològics Biomassa adherida NDN Continu Biomassa no adherida SBR 01/març/2006

  12. PRETRACTAMENTS: COADJUVANTS Objectius • Millorar condicions higièniques i sanitàries • Millorar eficàcia nutricional  reducció excreció nitrogen • Millorar característiques físiques del purí  disminució insectes per la no formació de crosta. Formes d’aplicació • Via alimentària • Fossa (eslat) 01/març/2006

  13. TRACTAMENTS FÍSICS Objectius • Separació de fases sòlids grossos (ø > 1 mm ) • Separació 20-30% N amoniacal (f. sòlida) • Reducció del volum 15-20% • Facilita el tractament posterior Sistemes • Centrífugues • Tamís vibratori • Tamís lliscant • Tamís estàtic • Tambors de rotació • Filtres 01/març/2006

  14. TRACTAMENTS FISICOQUÍMICS • Aplicació d’additius Objectius • Separar els sòlids dissolts de la fracció líquida • Afina i millora la separació S/L mecànica Desavantatges • Elevat cost • Maneig complex • Funcionament irregular • Solucions adaptades dels processos de tractaments d’AR Aplicació • Decantador • Dipòsits amb agitació Tipus • FISICOQUÍMICS MIXTES separació mecànic S/L + additius • FISICOQUÍMICSadditius  Coagulació + Floculació FANGS 01/març/2006

  15. TRACTAMENTS BIOLÒGICS Objectius • Reducció de la càrrega contaminant orgànica dissolta microbiològicament Tipus • NDN (Nitrificació – Desnitrificació) • SBR (Sequential Batch Reactor) • Digestió Anaeròbia • Llacunatge  Sistema continu de 2 reactors (aerobi/anaerobi)  Sistema per lots seqüencials discontinu  Biogàs  Sistema extensiu (Fitodepuració) 01/març/2006

  16. NDN Homogeneïtzació • Evitar variacions de cabal • Evitar la sedimentació Nitrificació • Reactor biològic de fangs actius • Producció de nitrats per acció dels bacteris nitrificants (NO3-) • Formació de flòculs bacterians i matèria  Decantació Desnitrificació • Reducció bioquímica del nitrat • Ús de Carboni • Producció progressiva de N2 per acció dels microorganismes  Gas inert Etapa aeròbia de predesnitrificació Etapa d’intensa aeració i agitació Control  Etapa Anaeròbia 01/març/2006

  17. Decantador • Extracció dels fangs  Tractament • Efluent  Bassa d’acumulació Sistema de recirculació i purgues • Producció de molta biomassa(desequilibri)  Extreure’n la sobrant • Mantenir constant la població microbiana • Extracció de biomassa (subproducte)  Tract. de digestió o reoxidació • Purgues Permet el control de: • Edat dels fangs • Temps de retenció hidràulica i cel·lular dels reactors Línia de Fangs • Extracció en el decantador Recirculació cap a l’homogeneïtzador • Purga  • Espessiment amb polielectròlit • Deshidratació (sistema físic/ tèrmic) 01/març/2006

  18. SBR (Sequential Batch Reactor) • Reactor seqüencial de flux discontinu per lots • Constituït per un sol reactor • Mateix principi NDN • Capacitat d’eliminar eficaçment N o P. Si es vol eliminar N i P alhora, el rendiment baixa • Etapes: • Càrrega  50% / 50% • Reacció  etapes aeròbies i anaeròbies, depèn de què es vulgui depurar • Sedimentació  per gravetat • Descàrrega  extracció de l’efluent i romanalla dels fangs • Parada  trànsit entre la 1a i la darrera etapa • Possibilitats per a l’eliminació de fòsfor i nitrogen • Cicles Simples • Cicles Complexes 01/març/2006

  19. Digestió Anaeròbica (Biogàs) • Procés metabòlic de degradació de la MO en la que s’obté biogàs i fangs estabilitzats lliures de patògens (higienització) • Biogàs  combustible (metà 55 – 70%) • Procés menys eficient en eliminació de contaminants que els processos aerobis Plantes de Biogàs • Configuració habitual: homogeneïtzador + 2 digestors • Alta tecnificació • Cost d’implantació alt  economia d’escala  Cost de transport • Alts costos de manteniment • Mecanismes de seguretat • Procés complex per sobrecàrregues de MO • Existència de tòxics i inhibidors del procés • Metà: gas difícilment liquable  difícil de transportar Control 01/març/2006

  20. Llacunatge (fitodepuració) • Procés de depuració microbiològica natural de la fracció líquida en basses artificials a l’aire lliure • Baix cost d’instal·lació i manteniment • Disminució de microorganismes patògens  apte per a reg • Alta disponibilitat de superfície 20 / 30 dies • Processos aerobis i anaerobis segons la profunditat 01/març/2006

  21. COGENERACIÓ Objectiu • Produir i aprofitar simultàniament energia elèctrica i energia tèrmica útil a partir d’una font d’energia primària disponible per a l’usuari final (habitualment gas natural) • Assecatge de purins  disminució de Pes i Volum  Transport • Sistema de cogeneració: • Generador energia elèctrica • Bescanviadors de calor  Recuperar calor • Sistemes de distribució d’energia Avantatges • Permet aprofitar energia tèrmica que es produeix en la generació d’electricitat Augment del rendiment global del sistema • Millora l’eficiència energètica ja que usa gas natural  Baix índex d’emissió GEH (Protocol de Kyoto) 01/març/2006

  22. Esquema de distribucions i transformacions energètiques que es donen en el procés de cogeneració. 01/març/2006

  23. REQUERIMENTS I ENGINYERIA DE LES PLANTES • Instruments necessaris per al control del procés • Cabalímetre  Entrada, recirculació i sortida • Bomba dosificadora polielectròlit (Tract. FQ) • Nivell dels dipòsits  ultrasons • Potencial REDOX • Oxímetre • Material de les instal·lacions  plàstic i acer inoxidable 01/març/2006

  24. ESQUEMES D’ALTERNATIVES DE TRACTAMENT • El manual conté els diagrames de flux més representatius (pg. 50) • Tractament preventiu • Pretractament • Tractament primari • Tractament secundari • Tractament terciari 01/març/2006

  25. BENEFICIS I PROBLEMÀTICA ASSOCIADA ALS TRACTAMENTS • Risc sanitari ambiental  factors que afecten persones i animals • Eficàcia ambiental  en rendiment i econòmica 01/març/2006

  26. 01/març/2006

  27. 01/març/2006

  28. 01/març/2006

  29. 01/març/2006

  30. 01/març/2006

  31. *** Pot ser un punt fort o feble, segons el criteri 01/març/2006

  32. BASES PER AL CÀLCUL DE COSTOS • Determinació subjectiva  costos indirectes • Cost = conjunt despeses incorporades al tractament Objectius: • Calcular import i marges • Proporcionar informació  planificació i control • Històric i avaluació • Modificar o millorar el procés productiu Tipus: • Fixes  constants • Variables  proporcionals al volum tractat Tipus: • Degressius • Proporcionals • Progressius 01/març/2006

  33. Definició dels tipus de cost: • Amortització comptabilització de la depreciació de l’immobilitzat degut al pas del temps, extraient el valor residual • Mà d’obra • Directa • Indirecta • Elèctric • Global  tota planta de tractament • Operacions unitàries • Reactius  tract. fisicoquímics • Manteniment  revisions, substitució peces desgastades (☼) • Control  determinar rendiment  personal, materials, reactius, etc. 01/març/2006

  34. INDICADORS PER AL SEGUIMENT • Balanç de matèria • Paràmetres fisicoquímics  anàlisis químiques ràpides • Funcionament general • Pla de mostreig • Material • Tècniques  mostres significatives Tipus de mostres: • Mostra simple • Mostra Composta  suma d’alíquotes de diferents orígens Objecte de la mostra: • Mostra de Seguiment • Mostra de Caracterització Paràmetres a controlar: • pH • CE  sals dissoltes • Sòlids Totals (ST)  residu sòlid quan s’evapora 103ºC • Sòlids Volàtils (SV) • Sòlids Fixes (SF)  residu sòlid quan es calcina a 550ºC (minerals) SF = ST - SV 01/març/2006

  35. Sòlids Suspesos Totals (SST)  filtrats i residuals a 103ºC • Sòlids Suspesos Volàtils (SSV) • Sòlids Suspesos Fixes (SSF)  filtrtats i residuals a 550ºC • DQO  Matèria Orgànica • Nitrogen Kjeldahl Total NTK  nitrogen total (N org + N amoniacal) • Eh (Potencial d’oxidorreducció)  det. condicions aeròbies o anaeròbies 01/març/2006

  36. SEGUIMENT DE CADA TRACTAMENT 01/març/2006

  37. Tests ràpids/ Kits Comercials: • pH • Amoníac • Nitrats i nitrits • Densímetres  sòlids, nitrogen i fòsfor • Eficiència reducció concentració paràmetres contaminants de cada punt de mostreig en relació al punt de mostreig anterior • Rendiment  càlcul amb cabals 01/març/2006

  38. Conclusions Tot i tractar-se d’un projecte descriptiu podem concloure • És determinant conèixer el grau de depuració objectiu del tractament • Cada tecnologia té una finalitat i està adreçada a un ús concret i particular • La posada en règim i el seguiment posterior del proveïdor són clau • Cal fer un seguiment posterior dels rendiments • Cal conèixer el cost que representa la depuració per internalitzar-lo 01/març/2006

  39. Autors Jordi Baucells Colomer Direcció Eduard Maluquer i Nogués Coordinació Berta Vaqué Parés Redacció Patronat de Fundació Agrícola Catalana Degans dels Col·legis Oficials de • Enginyers Agrònoms de Catalunya • Enginyers Tècnics Agrícoles de Catalunya • Veterinaris de Barcelona 01/març/2006

More Related