ENRIQUIMENT DEL BIOGÀS
Planta d’upgrading
La instal·lació, amb una superfície de 620 m2, té una capacitat de tractament de 500 Nm3/h de biogàs i una generació de 337 Nm3/h de biometà.
El recorregut del biogàs a la planta
Des de l’entrada del biogàs proporcionat per l’EDAR i la Planta de Digestió Anaeròbica i de Compostatge, fins a la injecció del biometà a la xarxa de distribució.
Tecnologia de membranes
L’enriquiment es realitza mitjançant tecnologia de membranes amb tres etapes, aprofitant el màxim del metà i amb pèrdues mínimes de biogàs.
Cromatògraf
Per valorar en continu l’efectivitat i operativa de la planta al llarg del procés d’upgrading, cal supervisar tant el flux de biogàs i l’eficiència del procés, com la qualitat del biometà produït.
Planta d’enriquiment de biogàs
La instal·lació d’upgrading se situa en una zona compartida entre els dos consorcis al polígon industrial el Raiguer, a Granollers. Aprofita els fluxos excedentaris de biogàs procedents del sistema de digestió anaeròbia de l’Estació Depuradora d’Aigües Residuals (EDAR) Granollers del Consorci Besòs Tordera, i de la Planta de Digestió Anaeròbica i de Compostatge (Fracció Orgànica de Residus Municipals) del Consorci per a la Gestió dels Residus del Vallès Oriental.
Recorregut del biogàs
Gasòmetre
El biogàs procedent de les instalacions dels dos consorcis s’emmagatzema en un gasòmetre amb una capacitat de 1.000 m3, que permet assegurar el subministrament de biogàs en condicions nominals al mòdul d’upgrading, així com esmorteir les puntes de generació de biogàs i sobretot assegurar la barreja complerta dels dos tipus de biogàs abans de ser enviat al mòdul de pretractament i upgrading.
Pretractament del biogàs
A la sortida del gasòmetre, el biogàs se sotmet a un procés de pretractament per a eliminar components com sulfur d’hidrogen (H2S), siloxans i compostos orgànics volàtils (COV).
El sistema de pretractament està format per un refredament del biogàs per a assecar-lo, seguit de quatre filtres de carbó actiu per a la disminució de la concentració de H2S, siloxans i COV.
Un cop aconseguida la qualitat requerida, el biogàs s’envia al mòdul d’upgrading per a la seva compressió i enriquiment.
Enriquiment del biogàs
L’enriquiment del biogàs es fa amb la tecnologia de membranes. És un sistema de tres etapes que aconsegueix la concentració final de metà (CH4)requerida mitjançant la separació addicional de diòxid de carboni (CO2).
Mòdul d’injecció a xarxa
El mòdul d’injecció és l’element que utilitza el responsable de la xarxa de distribució per a mesurar de manera precisa tant la quantitat com la qualitat del biometà abans de permetre la seva injecció a la xarxa, o rebutjar-lo si no compleix els requisits de qualitat establerts.
Altres funcions que té aquest mòdul són el filtratge del biometà, l’estabilització de la pressió i l’odorització.
El biometà s’injecta a la xarxa a una pressió de 4 bar i amb la qualitat especificada en el protocol de detall PD-01 que estableix, entre altres, que el percentatge de metà mínim ha de ser del 90%.
Enriquiment:
Tecnologia de membranes
Un cop adequat el biogàs d’entrada a la planta d’upgrading, cal elevar-ne la pressió fins als 16 bar per introduir-lo a l’etapa de membranes, per la qual cosa el sistema disposa d’una unitat de compressió, capaç d’elevar la pressió del volum de biogàs d’entrada, així com del biogàs recirculat del sistema de permeabilització de membranes.
Els sistemes de membranes es basen en la separació física dels compostos a causa de les diferents permeabilitats de la pressió d’operació aplicada.
El biogàs pressuritzat circula a través de les diferents etapes de membranes (en aquest cas 3 etapes), identificant-se al llarg dels principals corrents d’entrada i sortida.
Primera etapa
La primera etapa té com a entrada el biogàs procedent de les etapes prèvies de compressió i filtratge. En aquesta etapa es duu a terme una primera separació del CO2 i, parcialment, de l’O2 continguts al biogàs.
Part del gas filtrat, que encara conté quantitats significatives de CH4, serà conduït a la tercera etapa de membranes per millorar la recuperació de CH4 del procés. El biogàs enriquit sortint passarà a una segona etapa en què es produirà una separació més fina.
Segona etapa
A la segona etapa arriba el gas filtrat de la primera i s’aconsegueix la concentració final de CH4 requerida mitjançant la separació addicional de CO2.
El gas separat s’uneix al corrent similar de la tercera etapa de membranes per ser conduït a un punt aigües amunt del procés global (concretament en l’aspiració del compressor), a fi de tenir un major aprofitament del metà que conté.
El gas sortint d’aquesta segona etapa serà el gas ja considerat biometà, apte per a la seva injecció mitjançant el mòdul d’injecció.
Tercera etapa
A la denominada tercera etapa de membranes, el corrent de CO2 filtrat (“gas off”), és alliberat a l’atmosfera sense que suposi risc, atesa la seva baixa concentració de CH4.
El gas retingut es recondueix, juntament amb el corrent filtrat de la segona etapa, per al reaprofitament esmentat anteriorment.
Mesurador de cabal i cromatògraf
Per valorar en continu l’efectivitat i operativa de la planta d’enriquiment de biogàs per a la producció de biometà, cal tenir constància de l’evolució de les característiques del gas al llarg del procés, per a això es disposa de sistemes de mesura de cabal i composició del gas, tant al punt d’entrada, per supervisar el flux de biogàs procedent de les dues plantes, com al punt del procés situat immediatament després de l’etapa de membranes, per supervisar tant l’eficiència del procés com la qualitat del biometà produït.
El cromatògraf per a l’anàlisi del biometà produït està localitzat en el mòdul d’upgrading i transmet la informació al mòdul d’injecció de l’empresa gestora de la xarxa de distribució de gas Nedgia. L’equip s’utilitza per comprovar que s’assoleixen els requisits mínims de qualitat del gas i per calcular els paràmetres de PCS, Wb i densitat del gas.
Prèviament a la seva injecció a la xarxa de distribució de gas complint el Protocol de Detall PD-01 (“Medició, Qualitat i Odorització de Gas” de les normes de gestió tècnica del sistema gasista), el biometà procedent de l’enriquiment se sotmet a l’addició d’un odoritzant, THT o sulfur de tetrametilè, mitjançant una bomba de dosificació. Aquesta odorització es realitza directament a l’Estació de Regulació i Medició (ERM) d’injecció i és responsabilitat de l’empresa distribuïdora Nedgia.
El punt de connexió a la xarxa de gas natural existent se situa, actualment, dins del terreny on s’ubica l’EDAR Granollers i el Consorci per a la Gestió dels Residus del Vallès Oriental.
