Depuración de gases planta de compost

Equation Chapter 1 Section 1 Trabajo Fin de Grado Ingeniería Química Depuración de Gases de una Planta de Compostaje Autor: Rocío Sayago Carro Tutor: Antonio Morales Carrasco Dpto. Ingeniería Química y Ambiental Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2019 Trabajo Fin de Grado Grado en Ingeniería Química Depuración de gases de una planta de compostaje Autora: Rocío Sayago Carro Tutor: Antonio Morales Carrasco Dpto. Ingeniería Química y Ambiental Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2019 iii Trabajo Fin de Grado Ingeniería Química Depuración de Gases de una Planta de Compostaje Autor: Rocío Sayago Carro Tutor: Antonio Morales Carrasco Profesor Asociado Dpto. de Ingeniería Química y Ambiental Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2019 v Trabajo Fin de Grado: Depuración de Gases de una Planta de Compostaje Autor: Rocío Sayago Carro Tutor: Antonio Morales Carrasco El tribunal nombrado para juzgar el Proyecto arriba indicado, compuesto por los siguientes miembros: Presidente: Vocales: Secretario: Acuerdan otorgarle la calificación de: Sevilla, 2019 El Secretario del Tribunal vii A la Ita ix Agradecimientos En primer lugar, quisiera agradecérselo a mi tutor, Antonio Morales por su paciencia durante estos meses y su amabilidad a la hora de resolverme todas las dudas. A mis padres. Gracias por haberme apoyado desde pequeña en todas mis decisiones y haber estado conmigo en los momentos más difíciles de la carrera. Sin vosotros no habría podido conseguirlo. A mis hermanas, por ser los dos pilares fundamentales en mi vida, por estar siempre conmigo y ser las mejores amigas que se puede tener. A la Ita, la única persona de la familia que se ha sabido los nombres de las asignaturas. Gracias a ti y a tus velitas, son mágicas. Al resto de mi familia, mis tías y mi primo Jesús, por haberme sacado una sonrisa siempre que lo he necesitado. Por último, me gustaría agradecérselo a Álvaro, la persona que ha estado conmigo desde el principio hasta el final y que no ha dejado nunca de estarlo. 5.2 Etapas del proceso 36 5.3 Recepción y Pretratamiento 36 5.3.1 Recepción de los residuos 36 5.3.2 Triaje primario 37 5.3.3 Trómel Cribado 37 5.4 Corriente de Gruesos 38 Corriente de Finos 39 5.4.1 Separación magnética 39 5.4.2 Fermentación 40 5.4.3 Maduración 42 5.4.4 Afino 43 5.5 Biofiltro 44 5.5.1 Cálculo del caudal de gases a tratar 44 5.5.2 Esquema general del Sistema 46 5.5.3 Válvula antirretorno 48 5.5.4 Extracción de los gases 48 5.5.5 Ventilación 49 5.5.6 Humidificador 54 5.5.7 Absorbedor 57 5.5.8 Biofiltro 58 6 CONCLUSIONES 61 7 BIBLIOGRAFÍA 63 xvii ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Composición media de los RD. 35 Tabla 2. Composición de las corrientes de finos y gruesos a la salida del trómel de cribado. 38 Tabla 3. Composición de la corriente de entrada al túnel. 39 Tabla 4. Composición del material dentro del túnel. 40 Tabla 5. Composición de los residuos a la salida del túnel. 42 Tabla 6. Composición del material en la zona de maduración. 43 Tabla 7. Corrientes de entrada y salida del túnel. 44 Tabla 8. Composición de la corriente de gases a tratar. 45 Tabla 9. Diámetro de la tubería en cada tramo. 49 Tabla 10. Valores de rugosidad relativa, número de Reynolds y coeficiente de fricción en cada tramo. 51 Tabla 11. Pérdidas de carga en cada tramo. 52 Tabla 12. Valores de K y pérdidas de carga en cada ensanchamiento. 53 xix ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Diferencias de composición de los RD entre países. (Universidad Pública de Navarra, 2015) 5 Figura 2. Composición de los RD. (Luna, 2014) 6 Figura 3. Tratamientos de los residuos domésticos. (Luna, 2014) 6 Figura 4. Aspecto del compost (Werner, 2018) 7 Figura 5. Diagrama de flujo de planta de compostaje. (Junta de Andalucía, s.f.) 11 Figura 6. Compostaje en hileras. (Hileras de Viento, s.f.) 12 Figura 7. Compostaje en pila estática aireada. (Junta de Andalucía, s.f.) 12 Figura 8. Compostaje en tambor rotatorio. (Tortosa, 2011) 13 Figura 9. Compostaje en túnel. (Diario de Navarra, 2015) 14 Figura 10. Clasificación de los sistemas de compostaje. (Plana, Maestro Compostador., 2008) 14 Figura 11. Evolución de la temperatura y el pH durante las etapas del compostaje (Costa, 1991) 17 Figura 12. Evolución de la relación C/N en el compostaje de estiércol de ovino y paja (Revista Argentina de Microbiología, 2017) 18 Figura 13. Esquema general de un túnel de compostaje. 19 Figura 14. Esquema del proceso olfativo. (Laffort, 1994) 22 Figura 15. Efectos sensoriales según la concentración de olor. (Epstein, 2011) 22 Figura 16. Nariz electrónica (González, 2018) 24 Figura 17. Carbón activo (Carbotecnia, s.f.). 26 Figura 18. Esquema de un lavador de gases (Condorchem Envitech, s.f.) 28 Figura 19. Esquema de un bioscrubber (Groenestijn, 2001) 29 Figura 20. Biofiltro (Natural Zone, s.f.) 30 Figura 21. Esquema de un biofiltro (Martín, 2014). 31 Figura 22. Eficacia de la biofiltración en distintos compuestos (Epstein, 2011) 32 Figura 23. Eficacia del biofiltro frente al tiempo de residencia (Epstein, 2011). 33 Figura 24. Esquema general de las etapas del proceso de compostaje. 36 Figura 25. Esquema general de los túneles y del sistema de filtrado. 46 Figura 26. Detalle de la parte izquierda del esquema general. 47 Figura 27. Detalle de la parte derecha del esquema general. 47 Figura 28. Ábaco de Moody (Universidad de Valladolid, s.f.) 50 Figura 29. Esquema de un humidificador (Torres de refirgeración y condensadores evaporativos, s.f.). 54 Figura 30. Diagrama psicrométrico (Diagrama psicrométrico, s.f.) 55 Figura 31. Porcentaje de huecos en función de la composición del material filtrante (R. E. Nicolai) 58 Figura 32. Relación entre la presión y el caudal de gases en el biofiltro (R. E. Nicolai) 59 1 1 INTRODUCCIÓN 1.1 Antecedentes A lo largo de los años, la sociedad ha ido experimentando una gran multitud de cambios, produciéndose, sobre todo en las últimas décadas, un gran desarrollo científico y tecnológico. Además, la población mundial es cada vez más extensa y la mayoría de países tienen una tendencia creciente en términos económicos. Con todo ello, cada vez son más los residuos generados en todas partes del mundo. Así, existe una clara relación entre los residuos generados por un país determinado y su PIB. La sociedad debe hacer frente al gran problema que supone la gestión de los mismos, entre ellos los residuos orgánicos o biorresiduos. Se conoce como biorresiduos a todos aquellos residuos biodegradables, originados principalmente en parques y jardines o restos de alimentos. También están entre ellos los lodos de depuración, los residuos agropecuarios y domésticos separados en origen (domicilio) o domésticos separados mecánicamente. (Cerem Comunicación, 2017) Estos materiales orgánicos, una vez que se convierten en residuos, pueden ser tratados mediante dos procesos distintos: la biometanización (proceso anaerobio) o el compostaje (proceso aerobio). Ambos comparten el objetivo de reducir y estabilizar el residuo. La biometanización tiene lugar en condiciones muy pobres de oxígenos y se obtiene como resultado una mezcla de gases en la que predomina el metano y el dióxido de carbono. Por otra parte, el compostaje consiste en la descomposición de la materia en condiciones aerobias (en presencia de aire) con actividad microbacteriana. Una vez acaba la actividad de estos microorganismos, no solo se obtiene compost, sino también distintos gases que habrá que tratar antes de liberarlos a la atmósfera, pues pueden causar problemas graves de olores y contaminación. Esto último será el tema central de este proyecto, ya que para realizar el tratamiento de los gases será necesario hacerlos pasar por un sistema de filtración a la salida de la planta de compostaje, compuesto por una válvula que regule su paso, un ventilador para impulsarlos, un humidificador, un absorbedor en el caso de que los residuos contengan NH3 o SH2 y, por último, un biofiltro. Se supondrá que los gases a tratar en este trabajo provienen, concretamente, de una planta de compostaje en túnel. 1.2 Objetivo y estructura El objetivo de este proyecto es el diseño de un sistema de filtración de gases provenientes de una planta de compostaje de residuos domésticos que dará servicio a una población de 60.000 habitantes. El fin de esto es la desodorización de los gases, así como la eliminación de todos los agentes que puedan resultar molestos para la población antes de su liberación a la atmósfera. El proyecto tendrá dos partes: 1. En la primera se desarrollará un marco teórico en el cual se expondrá la composición de los Residuos domésticos (RD), los usos del compost, las ventajas y desventajas del proceso a tratar y una explicación detallada del mismo. Dentro de ésta, se ahondará en el compostaje el túnel . También se explicarán los distintos métodos existentes para la depuración de los gases de compostaje, profundizando en el sistema de biofiltro. INTRODUCCIÓN 2 2. En la segunda parte del proyecto contendrá la memoria de cálculos de la planta sobre la que se van a realizar el proyecto. A continuación, se realizará el balance de masa, desde la entrada de los residuos en la planta de compostaje , y el diseño de los equipos necesarios para la filtración de los gases. 1.3 Legislación - Gestión de Residuos La Directiva 75/442/CEE del 15 de julio de 1975, revisada y modificada posteriormente en distintas ocasiones, se crea con varios fines: • Crear unas condiciones iguales en cuanto a gestión de residuos en toda la Comunidad Europea para que no se den incidentes en el mercado común. • Proteger la salud del hombre y la del medio contra los efectos prejudiciales que puedan tener la gestión de residuos, desde su recogida hasta su depósito. • Para favorecer la reutilización de los materiales y así conservar los recursos naturales. • Para establecer una serie de normas en cuanto a seguridad y protocolo de las empresas encargadas de la gestión de residuos. • Para establecer el principio de “quien contamina, paga”. En ella, se define residuo como “cualquier substancia u objeto del cual se desprenda su poseedor o tenga la obligación de desprenderse en virtud de las disposiciones nacionales en vigor” y se determina que la gestión de los mismos engloba la recogida, clasificación, transporten y tratamiento y finalmente su depósito o almacenamiento. También incluye dentro de gestión todas las actividades destinadas a reutilización, su recuperación o su reciclaje. Además, se insta a los estados miembros a que adopten actitudes que promuevan la prevención, el reciclaje y la transformación de residuos, así como su reutilización. (Agencia Estatal, 2006) Por otro lado, la Ley 22/2011, de 28 de Julio, de Residuos y suelos contaminados que traspone la Directiva 2008/98/CE, tiene como fin: - Proteger la salud humana y el medio ambiente. - Formular una jerarquía lógica en cuanto al orden de prioridad en el tratamiento de residuos, basada en (Legal Today, 2016): 1. Prevención: consiste en tomar todas las medidas necesarias en la concepción del elemento que puede convertirse en un futuro en residuo para reducir la cantidad de residuo generado, su impacto en la salud y el medioambiente y el contenido en sustancias peligrosas. Entre las precauciones que se pueden tomar, se encuentran: - Reducción en el origen: esto se consigue mediante la aplicación de las mejores tecnologías disponibles para reducir la producción de residuos y así evitar su tratamiento o depósito final. - Minimización: se alcanza realizando un buen control sobre las materias primas que se poseen para no incumplir su fecha de caducidad y que no se deterioren sus propiedades convirtiendo los materiales en residuos, así como un adecuado tratamiento de las corrientes para evitar fugas o contaminaciones. - Reducción de volumen: separa los residuos peligrosos de la corriente total reduciendo su volumen y minimizando los gastos de tratamiento. 2. Preparación para la reutilización: conjunto de procesos que comprueban y tratan todas las partes y componentes del residuo que puedan aprovecharse para volver a ser usadas sin necesidad de transformarlas. 3 3 Depuración de Gases de una Planta de Compostaje 3. Reciclado: los materiales del residuo son transformados con el fin de que puedan volver a usarse con la finalidad para la que fueron concebidos o para cualquier otra. 4. Otro tipo de valorización, incluyendo la energética: operaciones que tienen como objetivo reducir el volumen de residuos enviados a los vertederos y volver a darle uso a los materiales de los residuos con el fin de minimizar el gasto de recursos naturales. Dentro de la valorización de residuos, se encuentran: - Tratamientos biológicos: compostaje y digestión anaerobia. - Tratamientos térmicos: incineración, pirólisis y gasificación, procesos distinguidos entre sí en la cantidad de oxígeno que interviene en ellos. 5. Eliminación o depósito: se considera como eliminación cualquier otro tratamiento que se le de a los residuos distinto de la valorización, y depósito a la deposición última de estos en vertederos. El uso de los vertederos debe quedar como opción final ya que en el caso de no cumplir rigurosamente toda la normativa de vertederos pueden darse graves problemas de contaminación. Además, necesitan un gran mantenimiento hasta 30 años después de su clausura, puede provocar problemas de desplazamiento de tierras o de vertido de lixiviados, contaminación de las aguas subterráneas y supone una ocupación extensa del terreno. Como podemos observar, el compostaje es uno de los métodos que permite reducir el volumen de residuos además de estabilizar el desecho. Según la Directiva de Vertederos, es necesario reducir los residuos biodegradables antes de verterlos en ellos, por lo que el compostaje será una opción muy útil para conseguir este fin y que además aportará un producto comercializable como es el compost. - Gestión de olores • En España, la primera mención al control de olores fue el Decreto 2414/1961, de 30 de noviembre, por el que se aprueba el Reglamento de Actividades Molestas, Insalubres, Nocivas y Peligrosas (RAMINP) en el que se clasifican como molestas “las actividades que constituyan una incomodidad por los ruidos o vibraciones que produzcan o por los humos, gases, olores, nieblas, polvos en suspensión o substancias que eliminen”. Además, incluye en la clasificación de actividades molestas, insalubres, nocivas o peligrosas “Obtención de abonos orgánicos y otros productos de igual condición (sangre desecada, estiércol, basuras, harina de huesos, harina de pescado, etc.)” por la producción de malos olores. También se aconseja que la distancia entre una planta que pueda provocar contaminación odorífera y un núcleo poblacional sea de, como mínimo, 2 km. El RAMINP está derogado pero sus recomendaciones, salvo que se haga un estudio de olores específico, se puede seguir utilizando (Agencia Estatal Boletín Oficial del Estado, 1961). • En Europa, la primera normativa que surgió en cuanto al control de olores fue la Directiva 96/61/CE del Consejo, de 24 de septiembre de 1996, relativa a la prevención y al control integrados de la contaminación (IPPC). En ella se estableción que en la realización del proyecto básico era obligatorio incluir medidas de prevención y corrección de contaminación por olores. • Esta Directiva fue traspuesta por la Ley 16/2002. En ella se prioriza en la política ambiental las medidas preventivas frente a las correctoras y se establecen una serie de medidas que tienen como fin la corrección y prevención de la contaminación por olores, así como la obligación de incluir en el proyecto básico equipos de tratamiento para la minimización de la misma. • Más adelante, surge en España la Ley 34/2007, de 15 de noviembre, de calidad del aire y protección de la atmósfera, donde se regulan los niveles de calidad del aire, de la zona urbana y de las emisiones indsutriales. Esta ley surge debido al crecimiento de instalaciones orientadas al tratamiento de residuos y al desarrollo de poblaciones cerca de estas plantas, lo que provoca protestas entre los ciudadanos. En esta Ley se indica que los olores se integrarán dentro de los instrumentos de prevención y control ambiental: INTRODUCCIÓN 4 o AAI (autorización ambiental integrada) o AAU (autorización ambiental unificada) o CA (calificación ambiental) Las solicitudes de AAI o de AAU deberán contener un Estudio de Impacto Ambiental (art. 16.2) que, entre otros, deberá incluir: o Identificación y valoración de impactos de las distintas alternativas o Propuestas de medidas correctoras • Por otra parte, es importante resaltar la norma EN-13725 (2003) en la que se establece la técnica para determinar la cantidad de olor, un término muy subjetivo. Queda establecido que esto se realizará mediante Olfatometría Dinámica. Algunos países de la Unión Europea, como son Holanda, Alemania, Reino Unido, entre otros, utilizan esta normativa europea, aunque en cada uno de los países con distintos criterios, por ejemplo, Holanda marca un límite de inmisión ≤1,5 uoE/m3. percentil 98 para plantas de compostaje, mientras que Irlanda, para el mismo tipo de plantas, marca un límite de ≤3 uoE/m3 a percentil 98. En España, dependiendo de la comunidad autónoma se está inmponiendo límites de 3 a 5 uoe/m3. • Finalmente, cabe destacar en Andalucía el Decreto 239/2011, de 12 de julio, por el que se regula la calidad del medio ambiente atmosférico y se crea el Registro de Sistemas de Evaluación de la Calidad del Aire en Andalucía. En él, se hace referencia a la norma EN-13725 mencionada anteriormente y se define el olor según su concentración, intensidad, carácter y tono hedónico. También menciona que las personas o entidades que generen emisiones de olores pueden ser requeridas para evaluar la incidencia e impacto generado en su entorno (Martín, 2014). En definitiva, no existe una legislación especifica a ningún nivel (Europeo, Estatal o andaluz) que regule la emisión de olores, aunque en las AAI se están aplicando límites a la inmisión de olores. 1.4 Composición de los residuos domésticos (RD) La ley 22/2011 define los residuos urbanos como: “aquellos que se generan en las actividades desarrolladas en los hogares como consecuencia de las actividades domésticas. Se consideran también residuos domésticos los similares a los anteriores generados en servicios e industrias”. (Agencia Estatal, 2011) Esta ley distingue entre dos tipos de RD: • Residuos domésticos: Son todos los producidos en los hogares y domicilios como consecuencia de las actividades domésticas, así como los similares a estos generados en servicios e industrias. Dentro de la clasificación ellos encontramos también escombros originados en obras menores de construcción y reparación domiciliaria, ropa, pilas, aparatos electrónicos, etc, así como los restos procedentes de la limpieza de vías públicas, animales muertos y vehículos abandonados. • Biorresiduos: aquellos procedentes de jardines y parques y alimentos que procedan de los restaurantes, hogares, plantas de procesado de alimentos, etc. Los residuos urbanos recibirán un tratamiento u otro según su composición. Esta depende de distintos factores: 5 5 Depuración de Gases de una Planta de Compostaje • Nivel de vida de la población. • Zona (rural o urbana). • Época del año. Generalmente, se puede afirmar que existe una mayor producción en zonas urbanas o en zonas que presenten un gran desarrollo industrial. De esta manera, se calcula que los países con un alto desarrollo presentan una generación de residuos diarias de 1,6 kg por habitante y en los países con menor industrialización de aproximadamente 0,36 kg. En España el valor se encuentra cercano a 1,5 kg por habitante y día y en Andalucía en torno a 1.75. Cabe destacar que en zonas rurales o en los países con un menor desarrollo la fracción orgánica presente en los residuos es mayor. (Capítulo 8. Gestión y Tratamiento de Residuos Sólidos Urbanos., 2008) Figura 1. Diferencias de composición de los RD entre países. (Universidad Pública de Navarra, 2015) En España, los residuos domésticos se encuentran formados principalmente por: • Materia orgánica: como se ha mencionado anteriormente, cuanto más desarrollada se encuentra la población, menor es el contenido en materia orgánica de sus residuos. Aún así, en España es la fracción dominante. Proviene sobre todo de restos de alimentos y de jardinería. • Papel y cartón: es la segunda fracción predominante en los residuos españoles y su tendencia es creciente. Está formada principalmente por envases, periódicos, etc. • Plástico: es la tercera porción en importancia tal y como se muestra en la Figura 2. Tiene una multitud de procedencias distintas. Destacan sobre todo los envases, las botellas y embalajes. • Vidrio: procedente de botellas principalmente. También es importante la presencia que tienen dentro de los residuos los materiales textiles, los metales (como la hojalata, procedente de envases alimenticios), las maderas (parte fundamental del mobiliario del hogar), etc. PROCESO DE COMPOSTAJE 12 12 Dentro de los sistemas abiertos, se encuentran distintos tipos: • Compostaje en hilera: este método procede del sistema básico de compostaje al aire libre. En él, se disponen los residuos en hileras, las cuales se dejan reposar y se voltean periódicamente para conseguir un residuo lo más homogéneo posible y mantener la porosidad de la pila, realizando el volteo por medios mecánicos (AguaMarket, 2015) . Las dimensiones de las filas varían entre 2 y 2,5 m de alto y 4 o 5 m de ancho, dependiendo el tamaño de la base de los equipos que tratarán los residuos. También dependen en gran medida del material que esté siendo procesado. La forma más común para disponer el material suele ser la trapezoidal, pues minimiza el espacio necesario. (Docampo, 2013) La temperatura se debe mantener altas las primeras semanas (alrededor de 55°C). Para que esto ocurra, las pérdidas de calor de la pila deben ser menores que el calor generado por los procesos metabólicos, por lo que el tamaño de las pilas debe de ser suficiente para permitir este proceso. El volteo contribuye al control de la temperatura, que suele ser mayor en el centro de la pila y menor en la superficie, consiguiendo distribuirla y disminuirla si es excesiva. Además, favorece la aireación. En las primeras semanas puede realizarse hasta dos veces, completándose la etapa de fermentación en, aproximadamente, ocho semanas (Juan Pablo Silva, s.f.) (Carrasco, 2018). Figura 6. Compostaje en hileras. (Hileras de Viento, s.f.) • Compostaje en pila estática aireada: en este tipo de compostaje, el material se dispone encima de una red de tuberías conectadas a una bomba de vacío o soplador, dependiendo de si se extrae o se inyecta el aire, respectivamente. Normalmente, se realiza extrayendo el aire, pues provoca una menor dispersión de los olores. El equipo de aireación cuenta con una doble función: por un lado, controlan la cantidad de oxígeno circulando por la masa a fermentar, y por otro, realiza un control de temperatura de la pila, por ello es importante realizar una elección de equipo que cumpla las características requeridas en el proceso concreto (Juan Pablo Silva, s.f.) . En este caso, la altura de las pilas puede ser de hasta 3 m. Figura 7. Compostaje en pila estática aireada. (Junta de Andalucía, s.f.) 13 13 Depuración de Gases de una Planta de Compostaje Dentro de los sistemas abiertos, existen otras variantes menos comunes como serían el compostaje en mesetas, donde la base de las pilas adquiere una mayor anchura, y el compostaje en zanjas, donde los residuos se introducen en agujeros en el terreno (Plana, Maestro Compostador., 2008). 2.3.2 Sistemas cerrados Este tipo de sistemas se encuentra diseñado para realizar un mayor control de los parámetros determinantes en el compostaje, principalmente la temperatura y la cantidad de oxígeno, generando a su vez un acortamiento de la duración del proceso. Además, consigue que el proceso se encuentre protegido frente a los posibles efectos adversos de la meteorología (Sistemas y Técnicas para el Compostaje., s.f.). Todo ello, hace que el coste del mismo sea superior al de los sistemas abiertos, pues hay que añadir el valor de las instalaciones y del mantenimiento de estas. Una de sus mayores ventajas se encuentra en la posibilidad de recoger y tratar los lixiviados, así como los gases a la salida del proceso, lo cual será el motivo principal de este proyecto. Este tratamiento de los gases da lugar a una reducción del impacto ambiental que pueda producir el compostaje. En los sistemas cerrados, el tiempo de fermentación se reduce hasta unas tres semanas, aproximadamente. Dentro de los sistemas cerrados hay varias clasificaciones: • Compostaje en tambores: en este método, la masa a fermentar se deposita en un tambor rotatorio que se mueve lentamente con el fin de conseguir una masa de residuos homogénea, consiguiendo un menor tiempo del proceso en general. Para el uso de estos equipos es necesario contar con una gran superficie disponible pues son de gran tamaño. Tienen además un elevado consumo eléctrico. Figura 8. Compostaje en tambor rotatorio. (Tortosa, 2011) • Compostaje en túnel: los residuos se introducen en el interior de un espacio cerrado denominado túnel. El suelo de este es de hormigón y bajo él se sitúa un falso suelo recorrido por una red de tubería que recogen los lixiviados y los conducen hasta el lugar de recogida y tratamiento de estos. La recogida de lixiviados supone una gran ventaja frente al resto de métodos de compostaje, pues es el único en el cual se puede realizar. Esta red de tubería también tiene como objetivo aportar a la masa de residuos la cantidad de aire que necesita para fermentar. Este será impulsado por un ventilador a través de las tuberías, realizando un exhaustivo control de la cantidad de oxígeno en el proceso. En la parte superior del túnel se pueden encontrar rociadores de agua, que confieren a la mezcla la humedad requerida. En este tipo de compostaje se basa el proyecto, suponiendo que los gases a tratar por el sistema de filtrado provienen de un proceso de este tipo. Es por esto que se dedicará un apartado a la explicación de este sistema más adelante (Ibañez, 2015). PROCESO DE COMPOSTAJE 14 14 Figura 9. Compostaje en túnel. (Diario de Navarra, 2015) 2.3.3 Sistemas estáticos y dinámicos Además de la clasificación en sistemas abiertos y sistemas cerrados, los métodos de compostaje pueden catalogarse de otras dos formas: • Sistemas estáticos: una vez depositada la masa a compostar, no se realiza ningún movimiento ni volteo de esta durante el proceso. • Sistemas dinámicos: cada cierto tiempo, se realiza el volteo o movimiento del material (Plana, Maestro Compostador., 2008). En la siguiente imagen se puede ver cómo algunos métodos de compostaje se clasifican en sistema abierto o cerrado y sistema estático o dinámico simultáneamente. En cuanto al compostaje en túnel, se considera que es cerrado y estático. Figura 10. Clasificación de los sistemas de compostaje. (Plana, Maestro Compostador., 2008) 2.4 Ventajas y desventajas del compostaje El compostaje de residuos tiene una serie de ventajas cuyos beneficios hacen que sea una alternativa altamente 15 15 Depuración de Gases de una Planta de Compostaje recomendada, por ejemplo: • De la gran cantidad de residuos generados en una población, muchos de ellos son compostables y por tanto se les puede dar un nuevo uso antes de desecharlos totalmente. Entre estos encontramos los biosólidos municipales e industriales, restos de alimentos, desechos de jardín, etc. Una sola instalación industrial de compostaje puede hacerse cargo de dar una nueva vida a todos estos residuos. • Se puede diseñar de forma que se minimice el impacto ambiental controlando los olores y los bioaerosoles provenientes del proceso. • Es un buen sistema para reducir el volumen de residuos en los vertederos así como para cumplir los objetivos de reciclaje. • Sirve para descomponer y degradar multitud de compuestos orgánicos. • El producto de este proceso, el compost, es utilizable. Sirve para acondicionar los suelos de cultivo, conservar la humedad de los mismos, reducir la erosión y mejorar la filtración. • Además, el compost añade carbón al suelo, reteniendo de esta forma el carbono que contribuye al efecto invernadero. Entre sus desventajas más destacadas se encuentran: • Las emisiones de olores, polvos y aerosoles que pueden darse durante el proceso. Este es un aspecto importante que puede paliarse tomando las medidas oportunas en el diseño de la instalación y en el diseño de equipos de filtración de gases. • Este tipo de sistema ocupa una mayor cantidad de espacio que otros sistemas de gestión de residuos. • El producto que se obtiene del proceso debe comercializarse. 2.4 Tratamiento de Lixiviados Según la Directiva Europea relativa al Vertido de Residuos (Abril, 1999) el lixiviado es “cualquier líquido que penetre a través de los residuos depositados y que sea emitido o esté contenido en un depósito controlado. Se trata de un agente gravemente contaminante, derivado del hecho del vertido”. Según esta directiva se tomarán una serie de medidas con el objetivo de controlar el agua de las precipitaciones que caiga sobre el residuo, impedir que penetre en estos y recoger y tratar de forma adecuada las aguas contaminadas formadas. Generación de lixiviados Los lixiviados de la planta de compostaje tienen distintas procedencias. Se pueden considerar como principales focos los siguientes: - El foso de recepción inicial de los residuos domésticos. Aquí puede haber agua de lixiviado procedente de las formas de recogida de estos residuos y de las condiciones climatológicas. Aquí se puede encontrar bastante más agua de la que procede de la propia humedad que contienen los RD. Este foso se encontrará en pendiente para que el agua de lixiviados pueda ser recogida con más facilidad. - Lixiviado procedente del proceso de compostaje. Durante el compostaje de los residuos es importante mantener unas condiciones de humedad óptimas por lo que será necesario humectar el residuo. De aquí y del propio contenido de agua de la materia prima, se producirá una cantidad de lixiviado. Este podrá ser recogido y filtrado para volver a introducir en el proceso y poder aprovechar parte de este líquido. - El agua de lavado del biofiltro percolada también será tratada como un lixiviado. - Lixiviados producidos en la planta en procesos ajenos al compostaje como sería la limpieza de la planta, de los vehículos, etc. Gestión de lixiviados Los lixiviados producidos en la planta de compostaje serán recogidos mediante un sistema de tuberías y conducidos hacia una balsa que tendrá las dimensiones necesarias para tratar el caudal producido (Bazo, 2016). PROCESO DE COMPOSTAJE 16 16 Esta se encontrará en la zona más baja de la planta para que los lixiviados lleguen a ella por acción de la gravedad. Contará con un equipo de bombeo que retorne los lixiviados a la etapa de compostaje para regar los residuos con ellos. Estos tendrán que ser gestionados mediante una de las siguientes 3 formas: - Llevarlos a una planta de tratamiento externa. - Utilizarlas de nuevo en el proceso de compostaje para regar las pilas y mantener la humedad necesaria. - Tratarlos dentro de la planta de compostaje. Esta última opción quedará descartada ya que el volumen de lixiviados generado se podrá usar en su mayor parte de nuevo en el proceso de compostaje. En el caso puntual de que la cantidad generada sea mayor de lo normal, serán transportados a una planta de tratamiento externo. Según la normativa será necesario recoger cada cierto tiempo una muestra de los lixiviados producidos en la planta y medir ciertos parámetros en ellos entre los que se encuentran la DQO y la DBO5 (Castro, 2018). 2.5 Parámetros a controlar durante el proceso Para que la fase de fermentación se dé en condiciones óptimas y se pueda producir un compost de calidad que cumpla con los requerimientos y la legislación vigente, es necesario controlar y vigilar ciertas variables que pueden influir de manera negativa en el proceso si se salen fuera del rango estándar (Márquez, s.f.) Estos parámetros a controlar serán (Ministerio del trabajo y asuntos sociales España, s.f.): Aireación: como el proceso de compostaje es un proceso aerobio es necesaria la presencia de oxígeno y la evacuación adecuada de CO2. Para ello, se procede a la aireación, la cual debe mantenerse en unos niveles adecuados y variantes pues dependerán de la fase del proceso en la que se encuentre: en la fase mesófila el nivel de oxígeno requerido es bajo, en la fase termófila es máximo y al final del proceso va decreciendo. Es importante tener en cuenta que la aireación no puede ser excesiva pues afectaría a la temperatura y a la humedad. Temperatura: este es uno de los parámetros más importantes a controlar porque una pequeña variación de temperatura afecta de forma más importante que una variación en el pH, en la humedad o en la relación C/N, existiendo una relación directa entre la temperatura y el nivel de degradación de la materia. Al principio todo el material a compostar se encuentra a la misma temperatura, sin embargo, esta va aumentando conforme aumenta la actividad microbiana. Se pueden observar tres fases: -Fase mesófila inicial: la temperatura se encuentra por debajo de los 45ºC. Al final de ella se producen los ácidos orgánicos. -Fase termófila: la temperatura es mayor de 45ºC. Este crecimiento se debe al aumento de la actividad microbiana que genera calor. La temperatura puede llegar a alcanzar entre 60-70ºC. -Fase mesófila final: la temperatura alcanzará el mismo valor que en la etapa inicial y entonces podrá considerarse terminado el proceso. 17 17 Depuración de Gases de una Planta de Compostaje Figura 11. Evolución de la temperatura y el pH durante las etapas del compostaje (Costa, 1991) Humedad: durante el proceso de compostaje la presencia de agua es imprescindible para que los microorganismos puedan realizar sus actividades metabólicas. El nivel de humedad óptimo será aquel en el que el agua no llegue a ocupar los poros de la masa en su totalidad y permita a su vez la circulación de oxígeno por el interior de esta. La actividad microbiana disminuye cuando la humedad se encuentra por debajo del 30% o por encima del 70% ya que en este caso se reduce la transferencia de oxígeno y comienzan a darse condiciones anaerobias, produciéndose la putrefacción de la materia orgánica con los consiguientes malos olores y la disminución de la velocidad del proceso. Por tanto, se considerará un nivel óptimo de humedad cuando se encuentre entre 50-70%, dependiendo este del tipo de material. Un exceso de humedad puede ser corregido mediante una correcta aireación de la pila, mientras que con un buen control de humedad y aireación puede llegar a controlarse la temperatura. pH: su influencia en el proceso se debe a su actuación sobre los microorganismos. Siguiendo la variación del pH se puede realizar un control indirecto de la aireación, pues si las condiciones pasan a ser anaerobias se liberan una serie de ácidos que disminuirían el valor del pH. Al igual que en el perfil de temperatura, se observan tres fases distintas en cuanto a variación del nivel de acidez del proceso: -Durante la fase mesófila hay una disminución del nivel de pH por el comienzo de la actividad microbiana sobre la pila de residuos que da lugar a la formación de ácidos orgánicos. -En la segunda fase se da una alcalinización del medio pues se pierden ácidos orgánicos y se genera amoniaco por la descomposición de las proteínas, alcanzando el valor más alto de aproximadamente 8,5. -En la tercera y última fase, el pH alcanza valores cercanos a la neutralidad, 7-8, debido a las propiedades tampón de la materia orgánica. PROCESO DE COMPOSTAJE 18 18 Relación C/N equilibrada: son dos constituyentes principales de la materia orgánica, siendo su relación óptima 25-35 dependiendo de las materias primas que forman el compost. Si es >35 el proceso se alarga considerablemente mientras que si es <25 se producen pérdidas de nitrógeno en forma de amoniaco. Es un factor importante porque, como se puede observar, dependiendo de su valor la fermentación se realizará o no de forma correcta. Esta relación va disminuyendo a medida que avanza el proceso como se puede ver en la gráfica. En esta se muestra la evolución de este parámetro durante el compostaje de estiércol y paja. Figura 12. Evolución de la relación C/N en el compostaje de estiércol de ovino y paja (Revista Argentina de Microbiología, 2017) Población microbiana: el tipo de microorganismos y la cantidad presentes en cada etapa depende del tipo de material a compostar que se tiene inicialmente. En la primera etapa, la flora mesófila de los materiales orgánicos comienza su desarrollo, provocando la intensa actividad de hongos y bacterias un aumento de la temperatura en el interior de la masa de compostaje. Al aumentar la temperatura, la población de hongos y bacterias crece, cuya actividad provoca que se alcancen fácilmente los 70ºC. Esta temperatura se mantendrá durante varios días. Finalmente, cuando la materia orgánica se ha consumido, la temperatura comienza a disminuir. 19 19 Depuración de Gases de una Planta de Compostaje 3 COMPOSTAJE EN TÚNEL El compostaje en túnel pertenece a los sistemas cerrados, tal y como se ha indicado anteriormente y como se muestra en el esquema de la Figura 10. Se aplica tanto grandes como a las pequeñas instalaciones y es muy eficaz en el control de olores. Este tipo de sistema consiste en la construcción de una serie de contenedores donde se introducen los residuos. Las medidas generales de estos túneles son 3 metros de alto, 4-5 metros de ancho y con un fondo de alrededor de 30 metros de profundidad, todo completamente sellado. Figura 13. Esquema general de un túnel de compostaje. El sistema podrá estar formado por unas instalaciones fijas formadas por varios túneles en serie o por contenedores transportables. Los túneles cuentan con un sistema de tuberías para la recogida de los lixiviados producidos durante el proceso, así como un sistema de riego que aportará humedad cuando los residuos lo requieran, suponiendo estos dos puntos grandes ventajas en el proceso. Además de esto, el suelo está dotado de unas ranuras que crean un sistema de aireación forzada. La temperatura, la humedad y el nivel de oxígeno del proceso se medirán mediante una serie de sondas colocadas en el interior de los túneles y controladas mediante un sistema de control automatizado. La aireación del medio se realizará usando aire fresco, aire reciclado o una mezcla de ambos según los valores de temperatura y nivel de oxígeno medidos mediante las sondas. La humedad se regulará mediante el sistema de riego, el cual introducirá más o menos agua en el sistema en función de las condiciones de entrada del material y de las condiciones de operación. En cuanto al control de la temperatura, este podrá hacerse buscando patrones de comportamiento y descubriendo los límites de los períodos termófilos y mesófilos. El aire, una vez que ha pasado por la pila de residuos y conteniendo los productos que producen el olor, se recogen por el techo del túnel y se envían al sistema de tratamiento de olores. Un posible perfil de temperatura de un proceso con una duración de 10 días podría ser el siguiente: - Inicio del proceso: esta estapa dura un día. La temperatura alcanzada será aproximadamente 35°C. - Etapa mesofílica: durante esta fase se alcanzará una temperatura comprendida entre 35°C y 40°C y su duración aproximada serán 4 días. COMPOSTAJE EN TÚNEL 20 20 - Etapa termofílica: como su nombre indica, en esta etapa la temperatura será superior a la anterior. Es una fase en la que se persigue el objetivo de higienizar los residuos, es decir, eliminar todos los agentes patógenos que puedan portar. Por ello, deberán mantenerse durante al menos 3 días a una temperatura no inferior a 60°C. - Etapa final: enfriamiento del proceso durante 2 días. Es importante destacar que el producto que se obtiene de los túneles deberá seguir un proceso de maduración controlada durante al menos 2 meses más. Finalmente se requerirá una preparación final del producto mediante cribado u otras técnicas. Suele necesitarse un espacio para curar aunque el mismo túnel puede utilizarse para este fin. Este sistema suele operarse de forma discontinua. En el interior de los contenedores suelen realizarse las fases que requieren un control mas exhaustivo de la temperatura y la humedad para que se higienice de forma correcta. Además, en este período la generación de gases será mayor. Por tanto, el compostaje en túnel presenta varias ventajas frente a otros procesos de obtención de compost: - Control de las variables críticas (temperatura, humedad y nivel de oxígeno). - Recogida de lixiviado y posibilidad de recirculación de los mismos. Estos pueden usarse para rehumectar la masa que se está fermentando. Una vez realizado un análisis de los mismos, en el caso de ser adecuados, podrán usarse para el riego. - Recogida de los gases producidos y posibilidad de enviar los mismos a un sistema de biofiltración y/o de desodorización (eliminación de olores). 21 21 Depuración de Gases de una Planta de Compostaje 4 GESTIÓN DE OLORES La depuración y el control de los gases producidos durante el proceso de compostaje es uno de los parámetros últimos en él, pero a su vez uno de los más importantes, pues sin un buen diseño del sistema de filtración la planta no podrá funcionar. Como se ha mencionado anteriormente, la emisión de gases procedentes de una planta de compostaje puede provocar problemas de malos olores en los alrededores y contaminación ambiental. Los principales compuestos de los desechos que pueden originar problemas de este tipo son el azufre y el nitrógeno. El método que predomina para realizar el control de olores es la biofiltración y en menor medida los sistemas químicos. 4.1 Sentido del olfato Los olores del entorno son percibidos por el ser humano a través del sentido del olfato. Gracias a esto es posible detectar sustancias del alrededor, así como cuerpos y objetos extraños. El cuerpo humano cuenta con alrededor de 100 millones de células nerviosas que funcionan como receptoras de la sensación olfativa. Este número varía dependiendo de cada individuo por lo que cada persona tendrá sensaciones muy distintas ante los mismos compuestos. Una de las características más importante de este sentido es que solo se precisa de una muy pequeña concentración del estimulante en el aire para que se active la sensación olfativa, por ello es tan importante un buen control de los olores procedentes de cualquier planta que se encuentre en una zona cercana a una población. Se cuenta con tres vías olfativas (Octavio Maldonado Saavedra, 2012): - El sistema olfativo arcaico: este primer sistema es el que gestiona los reflejos olfativos básicos. - El sistema antiguo: consiste en el reconocimiento automático de olores como el de los alimentos, así como el rechazo a aquellos que no se encuentran en buenas condiciones para su ingestión o productos tóxicos. - El sistema que se encarga de la percepción consciente de los olores. El sentido del gusto y del olfato están relacionados entre sí, formando ambos parte del sistema sensorial químico del cuerpo humano. La manera en que los olores llegan al cerebro es la siguiente: 1. El aire es inhalado a través de las fosas nasales. Las moléculas que flotan en el aire se disuelven en la mucosa de las mismas. 2. Bajo esta mucosidad se encuentra el epitelio, donde están las células receptoras del olfato, que transmiten la información al bulbo olfatorio que se encuentra en la parte de atrás de la nariz. 3. Los bulbos olfatorios poseen receptores sensoriales que envían información a los centros primitivos del cerebro, donde se estimulan recuerdos y emociones, así como a la neocorteza donde se modifican los pensamientos conscientes. 4. Finalmente, se limpian las mucosas olfativas, mediante una solución enzimática segregada por unas glándulas del epitelio olfativo, eliminando así las moléculas que han excitado las neuronas. GESTIÓN DE OLORES 28 28 Figura 18. Esquema de un lavador de gases (Condorchem Envitech, s.f.) 4.4.4 Oxidación térmica Este tratamiento para la eliminación de compuestos orgánicos volátiles y de olores consiste en la oxidación de estos compuestos a CO2 y H2O haciendo pasar la corriente por un equipo que se encuentra a suficiente temperatura para ello. Dentro de la oxidación térmica existen tres tipos (ITENE, s.f.): 1. Oxidación térmica regenerativa: en este tipo de oxidación se utilizan 2 o 3 torres rellenas de material cerámico que retiene y cede calor de combustión produciéndose así un ahorro importante del combustible a utilizar. Este tipo de oxidación se emplea cuando los caudales de gas a tratar son elevados. Dentro de sus principales ventajas se encuentran: - Su gran eficiencia energética. - Recuperación de hasta el 95% del calor de los gases que abanadonan la cámara de combustión. - Ahorro de combustible. - Aprovechamiento energético de los compuestos orgánicos volátiles. - Automatización del proceso. - Casi inexistente formación de NOX. Por otra parte, este sistema también cuenta con una serie de inconvenientes, como serían: - Necesidad de aporte extra de combustible si la concentración en COVs es baja. - Temperatura elevada. - Necesidad de una gran cantidad de espacio. - Selección precisa de rellenos. Estas instalaciones están previstas para trabajar en continuo pero también pueden hacer turnos de 16 horas al día. 2. Oxidación térmica recuperativa: este método está formado por una cámara de combustión con un quemador y con un intercambiador de calor. En este último se calienta el aire de entrada y se enfría el tratado. El coste de inversión es menor que en el caso anterior pero el coste de operación es mayor. Dentro de sus principales ventajas se encuentra: - Rendimiento > 99%. 29 29 Depuración de Gases de una Planta de Compostaje - Posibilidad de tratar COVs halogenados. - Tolerancia de partículas. Su principal desventaja es el coste tal y como se ha comentado anteriormente. 3. Oxidación catalítica: en este sistema la combustión se consigue en un rango de temperaturas inferiors a las anteriores ya que hay un catalizador en la cámara de combustión. Estos equipos ocupan menos espacio al ser más compactos y precisan de menos combustible al trabajar a menor temperatura. 4.4.5 Bioscrubbers Los bioscrubbers para el tratamiento de gases residuales realizan una separación física (absorción) de los compuestos volátiles en agua. Posteriormente, a esta corriente de agua cargada de contaminantes disueltos se le da un tratamiento biológico que consiste en su regeneración en un bioreactor. Normalmente, este bioreactor es un tanque que contiene lodo activo suspendido y que se airea con burbujas de aire. El agua limpia se recircula a la parte superior del scrubber. Para garantizar la acción microbiana se agrega una solución nutritiva a la fase acuosa. También se agregan ácidos para controlar el pH de la fase acuosa que puede ser importante para que se de una actividad biológica óptima. Como la biomasa y los compuestos disueltos se pueden acumular en la fase acuosa, se produce una corriente de aguas residuales. A continuación, se puede observar un esquema completo de un bioscrubber, donde el gas residual es introducido en el absorbedor, donde los contaminantes son transferidos a la fase acuosa. Posteriormente, el agua es transferida a un bioreactor donde los contaminantes son biodegradados (Groenestijn, 2001). Figura 19. Esquema de un bioscrubber (Groenestijn, 2001) GESTIÓN DE OLORES 30 30 4.4.6 Biofiltración Definición El proceso de compostaje produce la emisión de gases tras la descomposición aeróbica de la materia. Mediante el uso de ventiladores, los gases son aspirados y dirigidos al sistema de depuración, donde se saturan de humedad pasando finalmente al biofiltro. La biofiltración fue la primera tecnología desarrollada para el tratamiento biológico de gases con un bajo impacto ambiental. (Ecotec, 2013) Los biofiltros o filtros biológicos son dispositivos formados por un lecho de material orgánico, en este caso de compost maduro mezclado con materiales que le aportan estructura como serían rocas porosas, corteza de árboles, tierra etc. Su objetivo principal es eliminar los compuestos contaminantes de la corriente a tratar (Epstein, 2011). Figura 20. Biofiltro (Natural Zone, s.f.) Tipos de biolfitros Existen dos tipos de biofiltros: • Abiertos: El gas entra por la parte inferior del biofiltro, atraviesa los macroporos del material filtrante y sale por la parte superior. • Cerrados: el flujo se puede alimentar por el fondo o por la parte superior. En el caso de este proyecto se hará uso de un biofiltro abierto. En la parte inferior del equipo hay un distribuidor que tiene como objetivo la distribución homogénea del gas por todo el lecho con el fin de que todas las partes se aprovechen en igual magnitud. Tras este falso suelo se encuentra una capa de grava que sigue distribuyendo la corriente de forma uniforme. A continuación, se encuentra la última capa de aproximadamente 1 metros de altura que forma los componentes activos del biofiltro. Esta capa se encuentra formada principalmente por cortezas de árboles, aunque también está mezclada con compost maduro, que tiene más estabilidad y su degeneración es más lenta que la de otros materiales. En ella viven los microorganismos que se alimentan de las sustancias aportadas por la corriente de gas tratada. Los microorganismos presentes en el material biológico se alimentan de los compuestos orgánicos de los gases que queremos eliminar. En este proceso de digestión y metabolización, los compuestos son transformados en otros que ya no producen emisión de olores: - Los compuestos orgánicos dan lugar a dióxido de carbono y agua. - El amoniaco se transforma en ácido nítrico. - El ácido sulfhídrico se sustituye por ácido sulfúrico. Bajo el lecho se dispone una capa de grava con la intención de distribuir los gases que penetran en él. Los microorganismos, principalmente las bacterias y los hongos se encuentran unidas al medio filtrante. Las 31 31 Depuración de Gases de una Planta de Compostaje bacterias heterotróficas (aquellas que se reproducen y sobreviven gracias al alimento del medio), son las más útiles durante el proceso de filtración, pues se valen para realizar sus actividades vitales de los compuestos orgánicos volátiles. Los microorganismos involucrados en este proceso pueden ser de muchos tipos, siendo los más comunes bacterias (actinomicetes, micrococcus, bacillus cereus, etc.) y hongos (circinella, penicillium sp, ovularia sp, etc.) Compuestos tratados mediante biofiltración A continuación, se muestran una serie de compuestos que pueden ser tratados mediante biofiltración: - Acetona - Metanol - Etanol - Isopropanol - Éter - Formaldehido - Tolueno - Benceno - Mercaptanos - Amoniacos - Otros Es importante la situación del biofiltro, que se colocará de la forma más próxima posible al lugar donde se produce la fermentación de los residuos y de esta manera a la corriente gaseosa a tratar. (Tumiri, 2017) Los compuestos olorosos son eliminados mediante dos mecanismos distintos que se dan simultáneamente: - Adsorción/absorción: la molécula del gas se difunde en la superficie del medio filtrante y después se absorbe por una molécula de agua, por lo que la humedad será un parámetro esencial para controlar las condiciones del biofiltro. - Biooxidación: una vez los compuestos a depurar se encuentran en el interior del material que conforma el lecho los microorganismos se encargan de degradarlos, sirviéndoles a su vez como fuente de energía. Figura 21. Esquema de un biofiltro (Martín, 2014). GESTIÓN DE OLORES 32 32 Eficacia de los biofiltros El rendimiento de los biofiltros depende de la naturaleza y composición de la corriente tratada, pero por lo general se encuentra alrededor del 90%. Depende de distintos parámetros, entre ellos: - Tipo de soporte físico usado. - Caudal de paso por unidad de área. - Temperatura del lecho - Porosidad. - Velocidad de carga. - Aporte de nutrientes. - Control de pH. - Humedad. En la Figura 22, se puede observar la eficacia del biolfiltro en la eliminación de los compuestos orgánicos volátiles más comunes producidos durante el compostaje. Figura 22. Eficacia de la biofiltración en distintos compuestos (Epstein, 2011) Ventajas y desventajas de los biofiltros El método de depuración de gases mediante biofiltración cuenta con las siguientes ventajas (Epstein, 2011): - Tiene un coste inferior a otras tecnologías de reducción de contaminantes/olores. - No hace uso de productos químicos que puedan alterar el estado del equipo o aumentar el coste de operación de este. - Los costes de operación y de mantenimiento son bajos. - Alta eficacia en eliminación de compuestos orgánicos volátiles. A pesar de sus múltiples aspectos positivos, también cuenta con algunos puntos en contra como serían: - Mayor necesidad de espacio que otros equipos que usan productos químicos. - Sensible a los cambios de temperatura. 33 33 Depuración de Gases de una Planta de Compostaje - Sensible a la presencia de amoniaco, pues los niveles superiores a 100 ppm pueden resultar tóxicos. Diseño del biofiltro Las características elegidas para el biofiltro son importantes para determinar el rendimiento de operación que tendrán posteriormente (Epstein, 2011). - Medio filtrante: El primer parámetro para determinar será el material que conformará el medio filtrante. Cuando se comenzó a usar la biofiltración era común el uso de filtros de suelo. Sin embargo, estos no se usan actualmente debido a la cantidad de espacio que requieren. En la actualidad es más común el uso de un medio compuesto por una mezcla de compost, astillas de madera mixta y turba. - Humedad: el contenido de humedad es fundamental para el correcto funcionamiento del biofiltro, ya que será necesaria una película de agua para la absorción y biooxidación de los compuestos olorosos. El rango de humedad por Haugh (1993), está entre el 50-70%. La humedad se controla mediante el uso de aspersores y asegurando la humidificación de la corriente de gas que entra en el biofiltro. - pH: este deberá encontrarse cercano a 8. - Porosidad: la relación espacio entre poros y volumen total del medio deberá mantenerse entre 40-60%. - Caída de presión: es importante controlarla ya que podría afectar al flujo de aire que circula por el interior de los poros. La caída de presión aumenta por la presencia de partículas muy finas y de compactación por lo que será necesario vigilar estos aspectos. - Temperatura: la temperatura máxima de entrada al biofiltro deberá ser inferior a 40ºC. Si la temperatura en las filas de compost fuera superior a esta, podría ser necesario diluir el aire con aire procedente del exterior. No es recomendable una temperatura mayor ya que se podría producir muerte microbiana. - Amoniaco: el nivel de amoniaco en los gases se podrá reducir diluyendo los gases de entrada con aire fresco. - Tiempo de residencia: el tiempo que deberán estar los gases en el interior del biofiltro será de más de 30 segundos, pero menos de 60. El tiempo de retención afecta a la eficacia de eliminación. En la Figura 23 se muestra cómo afecta el tiempo de residencia a la eficacia del biofiltro. Figura 23. Eficacia del biofiltro frente al tiempo de residencia (Epstein, 2011). GESTIÓN DE OLORES 34 34 Los problemas asociados a un mal funcionamiento del biofiltro suelen tener su origen en las elevadas cargas de compuestos orgánicos e inorgánicos, en una mala distribución de los flujos de aire por el interior del mismo, así como un bajo contenido en humedad, por lo que será necesario un control adecuado de todas estas condiciones de operación para así asegurar su rendimiento máximo de funcionamiento. (Martín, 2014) 35 35 Depuración de Gases de una Planta de Compostaje 5 MEMORIA DE CÁLCULO En este apartado se describe el proceso completo, desde la recepción de los residuos hasta la obtención del compost para su venta y distribución, haciendo especial hincapié en el diseño de los equipos necesarios para el control de olores. 5.1 Datos de partida Para la planta objeto de este proyecto, se han considerado los siguientes datos, los cuales serán necesarios para realizar todo el proceso de diseño: • Población: 60.000 habitantes • Producción media de residuos: 1.6 kg / habitante y día • Densidad de los residuos: 400 kg / m3 • Días que opera la planta al año: 365 días • Horas de trabajo al día en la planta: 14 horas • Poder adquisitivo: medio-alto Además, no se considera que la localidad en cuestión se trate de una zona turística, por lo que no se esperan picos de producción de residuos en todo el año. Aun así, teniendo en cuenta que la producción de residuos es algo que puede aumentar con el paso de los años y que se espera que la población crezca de forma sostenida a medio plazo, se tratará de sobredimensionar los equipos de la planta para hacer frente a un futuro crecimiento. La composición media que se espera de los residuos domésticos a tratar (RD) es la que se muestra en la Tabla 1, valorando el hecho de que se trata de una población urbana con un poder adquisitivo alto: Material Porcentaje Materia Orgánica 47 % Papel y Cartón 23 % Plásticos 9 % Vidrio 6 % Metales 4 % Maderas 1 % Otros 10 % Tabla 1. Composición media de los RD. MEMORIA DE CÁLCULO 36 36 Por otro lado, la cantidad media de residuos que llegan a la planta por hora será: 𝑚 (𝑘𝑔 ℎ)=60.000·1.6 14 =𝟔𝟖𝟓𝟕 𝒌𝒈 𝒉 El volumen que llega por hora puede obtenerse fácilmente sabiendo la densidad media de los residuos que llegan: 𝑉 (𝑚3 ℎ)=6857.1 400 =𝟏𝟕.𝟏 𝒎𝟑 𝒉 5.2 Etapas del proceso Figura 24. Esquema general de las etapas del proceso de compostaje. 5.3 Recepción y Pretratamiento 5.3.1 Recepción de los residuos En primer lugar, los camiones llegan a la planta y dejan los residuos en un foso de almacenamiento, previo paso por una báscula para controlar la cantidad de residuos que llegan a la planta y así registrar automáticamente otros datos de interés como fecha de llegada y procedencia. Además, se recogen algunas muestras para estudio de composición y análisis. Para decidir el tamaño que debe tener el foso, es importante considerar el tiempo medio de almacenamiento de 37 37 Depuración de Gases de una Planta de Compostaje los mismos. Normalmente, estos no están más de 3 días antes de pasar a la siguiente etapa, por periodos en los que no se trabaje en la planta (festivos, fines de semana…). Por otro lado, es importante dejar un espacio adecuado para el movimiento de la maquinaria. Así, los cálculos para obtener el volumen necesario del foso se muestran a continuación: 𝑉(𝑚3)=60.000·1,6·3 400 =𝟕𝟐𝟎 𝒎𝟑 Aplicando un margen de seguridad en torno al 10%, el foso deberá tener un volumen de 800 m3. Por otro lado, deberá dimensionarse las dimensiones del foso sabiendo que la profundidad de este tipo de fosos no suele superar los 10 metros y que se debe permitir operar con facilidad a la maquinaria correspondiente. 5.3.2 Triaje primario La primera operación que se lleva a cabo sobre la corriente de residuos es el triaje de voluminosos. En esta etapa, el objetivo principal es retirar aquellos residuos que destaquen por su voluminosidad y tamaño, de modo que no interfieran en etapas posteriores. Entre los elementos que hay que retirar se encuentran: electrodomésticos, botellas de vidrio enteras, papel y cartón, y cualquier cosa que destaque por su tamaño. Estos residuos, tras un segundo triaje, pueden llevarse a vertedero directamente o realizar algún proceso para venderlo posteriormente. El triaje normalmente es manual (realizado por dos o tres operarios), aunque ya hay propuestas y avances para automatizar todo o gran parte del trabajo a realizar. Se estima que en el triaje primario se retira en torno al 1% del papel y cartón que entra y un 0.5% del vidrio. De este modo, se eliminan: • 15.77 kg/h de papel y cartón • 2.06 kg/h de vidrio Así, de los 6857 kg/h que entran, salen del triaje primario unos 6839 kg/h. 5.3.3 Trómel Cribado El trómel es una maquinaria cuyo objetivo es la eliminación de impropios de la materia inicial mediante cribado para obtener la materia orgánica limpia sin el resto de material que conforman el residuo como plásticos, cartones… El material se introduce en el cilindro de chapa perforada que se encuentra girando y que cuenta con un ángulo de inclinación para facilitar el avance de la masa a través de él. Este permite la salida del material según el tamaño de agujero. Es también habitual que cuente en su interior con una serie de cuchillas que romperán las bolsas de plástico. Al final del trómel se obtendrán los residuos que no forman parte de la materia orgánica a compostar mientras que esta saldrá por los orificios. Por tanto, el objetivo final de esta etapa es conseguir separar la fracción orgánica (que iría en la corriente de finos) de la fracción inorgánica (corriente de gruesos). Por este motivo, es importante elegir una luz de malla adecuada, de forma que no sea demasiado pequeña (la corriente de finos sería de gran calidad pero se perdería materia orgánica) ni demasiado grande (la corriente de finos estaría más contaminada). Un valor típico en estos casos es de 60 mm, como en el Complejo medioambiental Vélez de Benaudalla (Servicio de Tratamiento de Residuos Municipales, s.f.). Se considera que la eficacia del trómel para cada fracción de la corriente de residuos es la siguiente: - 70% para la materia orgánica. - 20% para papel y cartón. - 10% para plásticos. MEMORIA DE CÁLCULO 44 44 obtener compost maduro del 24%. 5.5 Biofiltro Antes de comenzar con el cálculo y dimensionamiento de equipos es necesario conocer el caudal de gases a tratar por el sistema de control de olores. Para ello, se realizará un balance de materia en el túnel que dará como resultado el caudal de aire que se debe introducir en el mismo. En los siguientes apartados se dimensionarán y se expondrán los equipos necesarios para la gestión de olores de la planta, así como las características principales de los equipos escogidos. 5.5.1 Cálculo del caudal de gases a tratar Las corrientes de entrada y salida del túnel estarán compuestas por: Entrada Salida Aire seco a 20ºC Gases a 50ºC Residuo seco a 20ºC Residuo seco a 40ºC Humedad de los residuos Humedad de los residuos Agua de rociado Tabla 7. Corrientes de entrada y salida del túnel. Los residuos que se introducen en el túnel tendrán una humedad del 45%. Por tanto, de los 48940,8 kg que entran en la zona de fermentación (ver apartado 4.5.2), 22023,36 kg corresponderán a agua. Saldrán 39035,73 kg de residuos a 40ºC. La materia orgánica que reaccionará será la diferencia entre la entrada y la salida del túnel: 𝑀𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎 𝑜𝑟𝑔á𝑛𝑖𝑐𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑛𝑡𝑒=31268,16−21887,71=𝟗𝟑𝟖𝟎,𝟒𝟓 𝒌𝒈 Considerando que la reacción que se produce es: 𝐶13𝐻23𝑂10𝑁+13 𝑂2→13 𝐶𝑂2+10 𝐻2𝑂 Reaccionarán 26573,51 moles de materia orgánica sabiendo que el peso molecular es de 353 g/mol. Así, el O2 que reacciona serán 11054,58 kg. De este modo, los productos serán: - 15200,05 kg de CO2. 45 45 Depuración de Gases de una Planta de Compostaje - 4783,23 kg de H2O. Nótese que el nitrógeno de la materia orgánica no aparece en la corriente de salida como NH3. Esto se debe a que ese nitrógeno es consumido por las bacterias para que se produzca la fermentación correctamente, por lo que puede considerarse despreciable el amoniaco de la salida en comparación con el resto de compuestos. Por otro lado, se considera que la cantidad de aire a introducir en el túnel será 2 veces la necesaria para producir la reacción. Esto es así porque se deberá aportar más aire para controlar que la temperatura no aumente más de lo deseado en el interior del túnel. De este modo, se introducirán 22109,16 kg de O2. Por tanto, sabiendo ya la cantidad de O2, es fácil obtener la cantidad de N2 (que no reaccionará y que saldrá por la corriente de salida): 𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑁2=22109,16·0,77 0,23=𝟖𝟑𝟏𝟕𝟐,𝟓𝟓 𝒌𝒈 𝑵𝟐 Por último, el O2 que saldrá por la corriente de salida será 11054,58 kg. A continuación, se muestra una tabla resumen con la composición de la corriente de gases a tratar en la etapa de gestión de olores. Compuesto kg/día kg/h Densidad (kg/m3) O2 11054,58 460,61 1,247 N2 83172,55 3465,52 1,091 CO2 15200,05 633,34 1,714 Total 109427,28 4559,47 1,193 Tabla 8. Composición de la corriente de gases a tratar. Como se tienen 14 túneles, saldrán 63832,58 kg/h de gases a tratar en total. Usando el valor de la densidad de cada uno de ellos, serán 3821,85 m3/h por cada túnel, es decir, 53505,93 m3/h en total. 46 5.5.2 Esquema general del Sistema Figura 25. Esquema general de los túneles y del sistema de filtrado. 47 Figura 26. Detalle de la parte izquierda del esquema general. Figura 27. Detalle de la parte derecha del esquema general. MEMORIA DE CÁLCULO 48 48 5.5.3 Válvula antirretorno En cada túnel habrá dos puntos de extracción de gases. En dichas tuberías de extracción se deberá instalar una válvula antirretorno para impedir que los gases circulen en la dirección incorrecta. Al producirse 3821,86 m3/h por cada túnel, cada válvula deberá admitir hasta 1910,93 m3/h. 5.5.4 Extracción de los gases Para la extracción de los gases, se pondrá dos tuberías de extracción en cada túnel. Siguiendo la Norma UNE 60670, la velocidad en las tuberías está limitada a unos 20 m/s. Por tanto, para calcular el diámetro de la tubería deberá considerarse esta limitación, así como el caudal que debe absorber la misma (1910,93 m3/h). Así, el área transversal de la tubería puede ser calculada fácilmente: 𝐴(𝑚2)=1910,93 3600 20 =0.0265 𝑚2 De este modo, el diámetro de la tubería será de 184 mm. Por otro lado, sabiendo que se tienen dos sectores con siete túneles cada uno y que en cada túnel hay dos puntos de extracción, la tubería a la que confluyen (en cada sector) los gases del túnel, se pueden dividir en 13 tramos de diferente diámetro para asegurar que la velocidad en la misma está en torno a 20 m/s. Las tuberías serán de acero inoxidable. Así, para un sector, se tendrá: Tramo Caudal (m3/h) Diámetro (mm) 1 1910,93 184 2 3821,86 260 3 5732,79 318 4 7643,72 368 5 9554,65 411 6 11465,58 450 7 13376,51 486 8 15287,44 520 9 17198,37 551 10 19109,3 581 49 49 Depuración de Gases de una Planta de Compostaje 11 21020,23 610 12 22931,16 637 13 24842,09 663 14 26753,02 688 Tabla 9. Diámetro de la tubería en cada tramo. Sabiendo que cada túnel tiene 17 metros de largo, y que la tubería ocupa la longitud de los 7 túneles, se tienen 84 metros de tubería común hasta la última tubería de extracción. Cada tramo tendrá una longitud de 8.5 metros. La longitud de la tubería de extracción se considera despreciable en comparación con el resto de la red. El otro sector de siete túneles tendrá la misma distribución de tuberías. Para terminar, los últmos tramos de tubería de cada uno de los dos sectores (tramo 14) se unen en una sola, para tener solo un equipo humidificador, absorbedor y biofiltro. La pérdida de carga producida tras juntar las dos tuberías se puede despreciar. 5.5.5 Ventilación Al tener dos secciones paralelas, se tendrá también dos ventiladores (Ventilador 1 y ventilador 2) que suministrarán el aire por la parte inferior de los túneles. Los túneles se mantienen con una pequeña depresión (1 a 2” de ca) y así evitar que los gases salgan del túnel. Por lo tanto, para extraer los gases de los túneles ye impulsarlos a través del humidificador y del biofiltro se instala un tercer ventilador. Por lo tanto, las pérdidas de carga que tiene que vencer el ventilador 3 son las pérdidas provocadas por las tuberías, las pérdidas en el humidificador y las pérdidas en el biofiltro. A) Pérdidas en las tuberías. Las pérdidas más complejas de calcular son las que ocurren en las tuberías, y son las primeras que se van a desarrollar. Nótese que al existir diferentes tramos de tubería con caudales y diámetros diferentes, la pérdida de carga en cada tramo no será la misma. La pérdida de carga que se producirá en las tuberías será la suma total de las pérdidas de carga parciales por tramo. Para calcular estas pérdidas de carga, se hace uso de la fórmula general de Darcy-Weisbach, la cual puede expresarse en función de la velocidad del gas (20m/s) o en función del caudal (que varía en cada tramos): ∆𝑃(𝑃𝑎)=𝜌·𝑓·𝐿 𝐷·𝑣2 2 Siendo ρ la densidad del gas, L la longitud del tramo en cuestión, D el diámetro interno de la tubería, v la velocidad del gas (20m/s), g la aceleración de la gravedad (9,8 m/s2) y f un coeficiente de fricción (también llamado λ). Este coeficiente es el único que se debe calcular para obtener las pérdidas de carga. Sin embargo, el cálculo de este término no es trivial y existen numerosas expresiones y métodos iterativos para calcularlo. Algunos MEMORIA DE CÁLCULO 50 50 ejemplos pueden ser la ecuación de Von Karman, Nikuradse, Hagen-Poiseuille (para régimen laminar), Blasius, Hazen-Williams, Manning, etc (Cátedra de Ingeniería Rural, s.f.) En este proyecto se opta por un método visual y gráfico para calcular este término: el diagrama de Moody. Figura 28. Ábaco de Moody (Universidad de Valladolid, s.f.) De este modo, se establece una relación gráfica entre el coeficiente de fricción f, el número de Reynolds (Re) y la rugosidad relativa de la tubería (e/D), siendo e=0,15 mm) (Cálculo de la rugosidad, 2012) por ser las tuberías de acero galvanizado, y D el diámetro en milímetros. El número de Reynolds será dependiente del diámetro de la tubería: 𝑅𝑒= 𝜌𝑣𝐷 𝜇=1.193·20·𝐷(𝑚) 10−5 =2,386·106·𝐷(𝑚) 51 51 Depuración de Gases de una Planta de Compostaje Así, en la siguiente tabla se muestran los valores de rugosidad relativa, número de Reynolds y coeficiente de fricción en cada tramo: Tramo Diámetro (mm) e/D Re f 1 184 8,16E-04 4,39E+05 0,020 2 260 5,77E-04 6,20E+05 0.018 3 318 4,71E-04 7,60E+05 0.017 4 368 4,08E-04 8,77E+05 0.017 5 411 3,65E-04 9,81E+05 0.016 6 450 3,33E-04 1,07E+06 0.015 7 486 3,08E-04 1,16E+06 0.015 8 520 2,88E-04 1,24E+06 0.015 9 551 2,72E-04 1,32E+06 0.015 10 581 2,58E-04 1,39E+06 0.015 11 610 2,46E-04 1,45E+06 0.015 12 637 2,36E-04 1,52E+06 0.015 13 663 2,26E-04 1,58E+06 0.015 14 688 2,18E-04 1,64E+06 0.014 Tabla 10. Valores de rugosidad relativa, número de Reynolds y coeficiente de fricción en cada tramo. MEMORIA DE CÁLCULO 52 52 Con estos factores, es posible calcular las pérdidas de carga en los 14 tramos: Tramo F Diámetro (mm) ΔP (Pa) 1 0,018 280 220,65 2 0.017 396 140,42 3 0.016 485 108,28 4 0.016 560 93,78 5 0.016 626 78,94 6 0.015 686 67,56 7 0.015 741 62,55 8 0.015 792 58,51 9 0.015 840 55,16 10 0.015 885 52,33 11 0.014 928 49,90 12 0.014 970 47,77 13 0.014 1009 45,90 14 0.014 1047 41,28 Tabla 11. Pérdidas de carga en cada tramo. La suma total sale 1123,02 Pa. A continuación se debe calcular la pérdida de carga debido a los ensanchamientos suaves (20º) de la tubería. Para ello, se debe aplicar la siguiente expresión: ∆𝑃(𝑃𝑎)=𝜌·𝐾·𝑣2 2 53 53 Depuración de Gases de una Planta de Compostaje Siendo K un factor adimensional que depende de la relación entre diámetros, según la expresión: 𝐾=0,4∗(1−𝐷1 2 𝐷2 2) (OpenCurseWare Universidad de Sevilla , s.f.) Así, se muestra en la siguiente tabla los valores de K en cada ensanchamiento (13 en total), con su correspondiente pérdida de carga: Ensanchamiento K ΔP (Pa) 1-2 0,200 47,72 2-3 0,133 31,81 3-4 0,100 23,86 4-5 0,080 19,09 5-6 0,067 15,91 6-7 0,057 13,63 7-8 0,050 11,93 8-9 0,044 10,60 9-10 0,040 9,54 10-11 0,036 8,68 11-12 0,033 7,95 12-13 0,031 7,34 13-14 0,029 6,82 Tabla 12. Valores de K y pérdidas de carga en cada ensanchamiento. Siendo el total de la pérdida de carga provocada por los ensanchamientos de 214,89 Pa. A continuación, se calcula las pérdidas de carga provocadas por las conexiones de las tuberías de extracción con la tubería principal. El factor Ki típico de este tipo de tuberías suele estar en torno a 0.4 (Jiménez, s.f.). Por tanto, si se tienen 14 tuberías de extracción, la pérdida de carga total será de 1336,16 Pa. MEMORIA DE CÁLCULO 60 60 61 61 Depuración de Gases de una Planta de Compostaje 6 CONCLUSIONES En el desarrollo de este proyecto, se pretende poner de manifiesto la importancia que tiene en la actualidad una buena gestión de los residuos, cada vez más numerosos, que produce la creciente población. Una vez que se genera el residuo, este debe recibir un tratamiento adecuado para que su impacto ambiental sea el menor posible. Si el total de la basura generada se recogiera de los contenedores y se enviara directamente a vertederos o a incineradoras, probablemente en poco tiempo se convertiría en una situación insostenible, ya que el espacio disponible es limitado y además puede provocar problemas medioambientales, sociales y de salud. Es por esto que es esencial someter cada desecho a un procedimiento específico que fomente el menor depósito posible en vertederos o en incineradoras. Para que esto sea posible, es importante que la población desarrolle a todos los niveles una mentalidad comprometida con el medio ambiente, pues repasando el proceso de producción de residuos, se observa que es una responsabilidad global. Poniendo como ejemplo una prenda de vestir, se va a realizar un repaso en la jerarquía de tratamiento de residuos, desde su creación hasta su desecho. Esta jerarquía fue establecida en el artículo 8 de la Ley 22/2011, pero no toda la población la conoce ni sabe la responsabilidad que tiene sobre ella. En primer lugar, se realiza el diseño de la prenda. Cuando esta se concibe, sería importante que el diseñador utilizara materiales reutilizados (pues ya existen prendas que se realizan de esta forma) y que se diseñara de forma que se minimizaran los materiales a utilizar (prevención). Una vez que esta prenda llega al mercado, es el momento de que los consumidores la compren. Aquí, cada persona debería plantearse: ¿la necesito realmente o estoy comprando una prenda, que va a terminar convirtiéndose en un residuo por comprar? Aquí está la responsabilidad individual de la población (minimización). Cuando esta prenda es comprada, cada persona debe intentar que su vida útil sea la mayor posible para así no tener que comprar más prendas a menos que sea necesario. Si no se quiere seguir usando esta prenda y se encuentra en buen estado, se puede donar a otra persona (reutilización). En el caso de que la prenda ya no se encuentre en buen estado, es compromiso de cada persona el llevarla a un punto de recogida específico donde se aprovechará el material textil para su reciclaje (reciclado) o si no es posible se realizará su desecho final (eliminación). Como se puede observar, si cada persona dentro de la cadena de producción de residuos cumple correctamente con su papel, es fácil disminuir el volumen de basura generada. Una vez que esta basura llega a los contenedores adecuados, será recogida y clasificada para su posterior tratamiento. Este proyecto tiene su foco en una de esas vías de tratamiento de residuos, en concreto en aquella que trata la materia orgánica que se genera tanto en el hogar como en la industria. El objetivo final es conseguir que el residuo tenga un valor y no sea desechado y convertido en un contaminante sin más. En este caso, la materia orgánica se convierte en compost. El inconveniente se encuentra en que en este proceso de reciclaje o de valorización de los residuos también se generan otros contaminantes que habrá que tratar respectivamente. CONCLUSIONES 62 62 Este proyecto se basa en la solución de uno de estos problemas, como es el olor y los compuestos nocivos que se emiten a la atmósfera durante el proceso de compostaje como se ha visto en el desarrollo de la memoria. La solución escogida ha sido el tratamiento de esto gases mediante un sistema de biofiltración, ya que se considera que es uno de los métodos que menor impacto ambiental tiene actualmente. Se puede concluir que gracias a esto, se consigue una importante minimización en la producción de olores durante el proceso de compostaje. También cabe destacar que es una responsabilidad importante de la empresa que se encarga del compostaje el mantenimiento del biofiltro, ya que si no se realiza de una forma adecuada puede perder su eficacia y no realizar la desodorización de los gases de forma conveniente. Como conclusión final, es importante que, como se ha visto con el ejemplo de la prenda, se realice una concienciación social sobre realizar un mayor aprovechamiento de cualquier producto desde su diseño y compra hasta su eliminación final. Esta de aquí es una tarea que concierne no solo a la empresa productora sino a toda la población, convirtiéndose así en un ejercicio social. 63 63 Depuración de Gases de una Planta de Compostaje 7 BIBLIOGRAFÍA Adsorción y Desodorización. (s.f.). Obtenido de Venfilter: https://www.venfilter.es/sites/default/files/adsorcion_y_desodorizacion.pdf Agencia Estatal. (27 de Abril de 2006). Obtenido de Boletín Oficial del Estado: https://www.boe.es/buscar/doc.php?id=DOUE-L-2006-80689 Agencia Estatal. (29 de Julio de 2011). Obtenido de Boletón Oficial del Estado: https://boe.es/buscar/doc.php?id=BOE-A-2011-13046 Agencia Estatal Boletín Oficial del Estado. (7 de Diciembre de 1961). Obtenido de https://www.boe.es/diario_boe/txt.php?id=BOE-A-1961-22449 Agencia Estatal Boletín Oficial del Estado. (10 de Julio de 2013). Obtenido de https://www.boe.es/boe/dias/2013/07/10/pdfs/BOE-A-2013-7540.pdf Agencial Estatal Boletón Oficial del Estado. (2011). Obtenido de https://www.boe.es/buscar/doc.php?id=BOEA-2011-13046 AguaMarket. (2015). AguaMarket. Obtenido de Compostaje en pilas o hileras. Aguirre López, J., & Villarroel Muños, C. (2007). Diseño de una torre de enfriamiento de agua para una planta ensambladora de vehículos. Universidad Politécnica Salesiana, Quito, Ecuador. American Petroleum Institute, 12J. (2008). Specification for oil and gas separators. Arana de Pablo, Á. (2010). Biofiltro edificio de tamices de la E.D.A.R de Arazuri: Estudio y propuestas de mejora. Universidad Pública de Navarra. Arnabat, I. (17 de Agosto de 2018). Obtenido de https://www.caloryfrio.com/refrigeracion-frio/que-es-torre-derefrigeracion-enfriamiento-funcionamiento-seguridad.html#funcionamiento Bazo, V. A. (2016). Planta de Compostaje en Autol (La Rioja). Obtenido de Trabajo Fin de Grado: https://biblioteca.unirioja.es/tfe_e/TFE002747.pdf Busto, O. (s.f.). enoreports.com. Obtenido de http://www.acenologia.com/ciencia60_2.htm Cálculo de la rugosidad. (20 de Diciembre de 2012). Obtenido de https://es.slideshare.net/cosmeacr/coeficientes-de-rugosidad-haestad BIBLIOGRAFÍA 64 64 Capítulo 8. Gestión y Tratamiento de Residuos Sólidos Urbanos. (2008). En P. y. Andrés, Evaluación y Prevención de Riesgos Ambientales en Centroamérica. Carbotecnia. (s.f.). Obtenido de https://www.carbotecnia.info/producto/carbon-activado-para-olores-dedrenaje-vapacid/ Carrasco, A. M. (2018). Apuntes Asignatura Gestión y Tratamiento de Residuos. Castro, L. R. (2018). Diseño básico de una planta de reciclaje de residuos sólidos urbanos con una capacidad de 50000 Tm/año. Sevilla. Cátedra de Ingeniería Rural. (s.f.). Obtenido de Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola de Ciudad Real: https://previa.uclm.es/area/ing_rural/Prob_hidraulica/FormulasHidraulica.pdf Cerem Comunicación. (26 de Mayo de 2017). ¿Nos desafían los biorresiduos? Obtenido de Cerem International Business School: https://www.cerem.es/blog/nos-desafian-los-biorresiduos Condorchem Envitech. (s.f.). Obtenido de Scrubbers y Lavadores de Gases: https://condorchem.com/v2/lavadores-de-gases-scrubbers/ Costa. (1991). Diagrama psicrométrico. (s.f.). Obtenido de http://www.fastonline.org/CD3WD_40/INPHO/VLIBRARY/X0057S/ES/X0057S0T.GIF Diario de Navarra. (20 de Febrero de 2015). Obtenido de https://www.diariodenavarra.es/noticias/navarra/pamplona_comarca/2015/02/20/la_produccion_tunel es_duplica_compost_mancomunidad_195767_1002.html Docampo, R. (2013). Compostaje y Compost. INIA. Ecotec. (2013). Obtenido de Biofiltros para el tratamiento biológico de gases: http://www.ecotec.es/biofiltrospara-tratamiento-biologico-de-gases.php Epstein, E. (2011). Industrial Composting. Environmental Engineering and Facilities Management. New York: CRC Press. Fernando Herraez Garrido, J. G. (s.f.). Interempresas. Obtenido de Universidad Católica de Ávila: http://www.interempresas.net/Madera/Articulos/103297-Caracterizacion-corteza-Pinus-pinaster-Aitgenerada-aserraderos-provincia-Avila-uso.html 65 65 Depuración de Gases de una Planta de Compostaje González, J. A. (3 de Febrero de 2018). Diario Vasco. Obtenido de https://www.diariovasco.com/tecnologia/investigacion/huele-nariz-electronica-20180203150630ntrc.html Groenestijn, J. W. (2001). Environmental Pollution, vol 4. Obtenido de https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-94-017-0930-9_5 Grupo de Gestión de Residuos. (2010). Obtenido de Proyecto de Gestión de Residuos en la Facultad de Ciencias de la UDC.: https://proyectogestionderesiduos.wordpress.com/2009/12/15/etapas-del-proceso-decompostaje/ Haug, R. T. (1993). The Practical Handbook of Compost Engineering. s.L. CRC Press. Hileras de Viento. (s.f.). Obtenido de http://efc.syr.edu/wp-content/uploads/2016/08/Hileras-de-Viento.pdf Ibañez, A. M. (2015). Ingeniería Básica de una Planta de Compostaje en Túnel. Sevilla. Ing. Chirinos, A. (s.f.). Diferencia entre absorción y adsorción. . Obtenido de https://www.diferencias.cc/absorcion-adsorcion/ Internet Archive Wayback Machine. (16 de Septiembre de 2009). Obtenido de El Carbón Activado: https://web.archive.org/web/20090916134716/http:/www.oviedo.es/personales/carbon/cactivo/impqca tex.htm ITENE. (s.f.). Guía de Tecnologías Limpias en el Ámbito de Olores. Obtenido de https://www.malosolores.org/pdf/cliente/guia-tecnologias-limpias-olores.pdf Jiménez, S. I. (s.f.). Hidráulica Fácil. Obtenido de https://www.hidraulicafacil.com/2017/07/perdida-de-cargalocalizada-o-en.html José Íñiguez, E. L. (Enero de 2010). Revista ingeniería primero. Obtenido de http://www.fgsalazar.net/LANDIVAR/ING-PRIMERO/boletin15/URL_15_QUI01.pdf Juan Pablo Silva, P. L. (s.f.). Recuperación de nutrientes en fase sólida a través del compostaje. . Obtenido de http://www.bvsde.paho.org/bvsars/fulltext/compostaje.pdf Junta de Andalucía. (s.f.). Obtenido de Planta de recuperación de compostaje.: http://www.juntadeandalucia.es/medioambiente/consolidado/publicacionesdigitales/CA-22110_EJECUCION_DEL_PLAN_DIRECTOR_TERRITORIAL_DE_GESTION_DE_RESIDUOS_U RBANOS_DE_ANDALUCIA/CA-22110/3_PLANTAS_DE_RECUPERACION_Y_COMPOSTAJE.PDF BIBLIOGRAFÍA 66 66 Junta de Andalucía. (s.f.). Obtenido de Sistemas y técnicas para el compostaje: https://www.juntadeandalucia.es/export/drupaljda/sistemas_y_tecnicas_para_el_compostaje.pdf Laffort, P. (1994). Aspects of the olfactory information. Amsterdam, The Netherlands. Legal Today. (2016). Obtenido de http://www.legaltoday.com/ Luna, J. C. (2014). SlideShare. Obtenido de https://es.slideshare.net/capi8081/residuos-slidos-urbanosgeneralidades Manual del Compostaje del Agricultor. (2013). Obtenido de http://www.fao.org/3/a-i3388s.pdf Márquez, P. B. (s.f.). CSIC. Obtenido de Factores que afectan al proceso de compostaje.: http://digital.csic.es/bitstream/10261/20837/3/Factores%20que%20afectan%20al%20proceso%20de %20compostaje.pdf Martín, M. d. (2014). Determinación y control de olores en la gestión de residuos orgánicos. Córdoba. Ministerio del trabajo y asuntos sociales España. (s.f.). Obtenido de Planta de compostaje para el tratamiento de residuos: https://www.insst.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/NTP/Ficheros/501a600/nt p_597.pdf Natural Zone. (s.f.). Obtenido de Utilizaci: http://natzone.org/index.php/areas-de-investigacion/desarrollotecnologico/item/139-utilizacion-de-biofiltros-para-el-tratamiento-de-gases Octavio Maldonado Saavedra, K. G. (2012). El sistema olfatorio: el sentido de los olores. La Ciencia y el Hombre. OpenCurseWare Universidad de Sevilla . (s.f.). Obtenido de http://ocwus.us.es/ingenieriaagroforestal/hidraulica-y-riegos/temario/Tema%202.Conducciones%20forzadas/tutorial_20.htm Plana, R. (2008). Maestro Compostador. Obtenido de Los tratamientos biológicos de residuos orgánicos.: http://www.maestrocompostador.es/compostaje/sistemas/SAbiertos/SAbiertos.html Plana, R. (2008). Maestro Compostador. Obtenido de http://www.maestrocompostador.es/compostaje/sistemas/sistemas.html R. E. Nicolai, K. J. (s.f.). Determining Pressure Drop through Compost-Woodchip Biofilter Media . 67 67 Depuración de Gases de una Planta de Compostaje Rafael López Núñez, I. C.-W.-H. (2012). BIOFILTRACIÓN DE Α-PINENO CON COMPOST DE RSU Y RESIDUOS DE PODA . Obtenido de http://digital.csic.es/bitstream/10261/63081/3/Biofiltración%20de%20APine4no%20con%20compost.pdf Revista Argentina de Microbiología. (10 de Octubre de 2017). Obtenido de https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0325754117301050 Servicio de Tratamiento de Residuos Municipales. (s.f.). Obtenido de Diputación de Granada: http://www.resurgranada.es/cma_velez_benaudalla.php Sistemas y Técnicas para el Compostaje. (s.f.). Obtenido de https://www.juntadeandalucia.es/export/drupaljda/sistemas_y_tecnicas_para_el_compostaje.pdf Torres de refirgeración y condensadores evaporativos. (s.f.). Obtenido de https://www.mscbs.gob.es/ciudadanos/saludAmbLaboral/agenBiologicos/pdfs/4_leg.pdf Tortosa, G. (10 de Junio de 2011). Compostando Ciencia. Obtenido de I+D+i+d sobre el compost y los abonos orgánicos y biológicos.: http://www.compostandociencia.com/2011/06/la-importancia-de-la-materiaorganica-html/ Tumiri, J. F. (6 de Julio de 2017). Natural Zone. Obtenido de Utilización de biofiltros para el tratamiento de gases: http://natzone.org/index.php/areas-de-investigacion/desarrollo-tecnologico/item/139utilizacion-de-biofiltros-para-el-tratamiento-de-gases Universidad de Valladolid. (s.f.). Obtenido de Ingeniería Fluidomecánica: https://www.studocu.com/es/document/universidad-de-valladolid/ingenieria-fluidomecanicai/otros/diagrama-de-moody/1043075/view Universidad Pública de Navarra. (2015). Obtenido de Composición típica de los RSU según países: http://cmap.unavarra.es/rid=1NTVKZ07R-224B2PG55T/Composiciones%20t%C3%ADpicas%20de%20los%20RSU%20seg%C3%BAn%20paises.bmp Usos del Compost. (2013). Obtenido de https://www.tierra.org/wpcontent/uploads/2016/01/usosdelcompost_web.pdf Valvias. (s.f.). Obtenido de Densidad gases: http://www.valvias.com/prontuario-propiedades-materialesdensidad-gases.php Werner, L. (2018). Ecosiglos. Obtenido de https://ecosiglos.com/como-hacer-compost-en-casa/ BIBLIOGRAFÍA 68 68