Evaluación exergética del sistema de tratamiento de aguas y lodos residuales con generación eléctrica de una planta procesadora de alimentos

Abstract

En este trabajo se hizo una evaluación exergética de una planta de tratamiento de aguas y lodos residuales con cogeneración eléctrica que recibe los efluentes de una planta procesadora de sardina y atún. Para ello, se hizo una revisión de los datos históricos de operación de dos años, se recopiló la información técnica necesaria para la evaluación de la planta y se estimó la información faltante mediante modelos matemáticos y con un simulador de procesos químicos y biológicos. Luego de realizar el balance de exergía de los subprocesos, se determina que es necesario buscar maneras de aumentar la carga orgánica que se remueve en los procesos anaerobios y de mejorar el aprovechamiento de la energía del biogás; además de disminuir el consumo de energía eléctrica. Para mejorar el funcionamiento del reactor anaerobio UASB, se modela su funcionamiento en el ámbito termofílico y se determina que la energía que se podría extraer del biogás no es suficiente para alcanzar la temperatura de operación en este régimen; y que se debería realizar pruebas de laboratorio para determinar el aumento real en la producción de biogás al aumentar en pocos grados la temperatura de operación. Además, se determina que las concentraciones de GyA y SST alimentadas al UASB están cercanas al límite, por lo que se recomienda mejorar el funcionamiento de los DAF 1 y Autoclave, así como limpiar el tanque igualador con regularidad. Con respecto al sistema de aireación de los lodos activos, se determina un potencial de ahorro de un 64% de energía con sólo realizar una limpieza adecuada de los difusores. También se recomienda optimizar el flujo de recirculación interna para ahorrar energía y mejorar la desnitrificación. Se compara el ahorro de dinero de distintas opciones de aprovechamiento del biogás y se determina que la opción más rentable es hacer una reparación profunda al motor de combustión interna ya existente, luego de reubicarlo...