Riesgos y Seguridad en el Riesgos y Seguridad en el Manejo del Biogás en una Manejo del Biogás en una

P.T.A.S.P.T.A.S.

Jean-FranJean-François Bradferçois Bradfer

Ingeniero Procesos Aguas Servidas & DigestiónIngeniero Procesos Aguas Servidas & DigestiónFreelanceFreelance

IntroducciónIntroducción

• ¿Por qué este tema?¿Por qué este tema?

• Razón del biogás en una P.T.A.S.Razón del biogás en una P.T.A.S.

• Propiedades y peligros del biogásPropiedades y peligros del biogás

• Zonas de riesgo y clasificación Zonas de riesgo y clasificación EExEEx

• Accesorios de seguridadAccesorios de seguridad

• Plan de Operación y de ControlPlan de Operación y de Control

Razón del biogás en una Razón del biogás en una P.T.A.S.P.T.A.S.• La remoción y transformación de La remoción y transformación de

materias contaminantes de las aguas materias contaminantes de las aguas servidas implican el servidas implican el almacenamiento almacenamiento de tolenadas de lodos diariamente.de tolenadas de lodos diariamente.

DECANTACIONPRIMARIA

CLARIFICACIONAIREACION

LODOS MIXTOS

Razón del biogás en una Razón del biogás en una P.T.A.S.P.T.A.S.

• REDUCIR LA REDUCIR LA CANTIDAD DE LODO CANTIDAD DE LODO HASTA UN 50%HASTA UN 50% EN EN PESO.PESO.

• Estabilizar el Estabilizar el desecho en un desecho en un elemento inerteelemento inerte (no (no fermentable = sin fermentable = sin olor)olor)

El Digestor AnaeróbicoEl Digestor Anaeróbico

Etanchéité gaz

Trou d'hom m e

Isola tion therm ique

D

Dfond

V

Vgaz

• Transformación de la Transformación de la materia orgánica en materia orgánica en compuestos más compuestos más simples, realizada por simples, realizada por bacterias que no bacterias que no requieren aire para requieren aire para vivir:vivir:

• Hidrólisis por enzimas Hidrólisis por enzimas específicas específicas extracelulares,extracelulares,

• Aparición de ácidos Aparición de ácidos orgánicos y alcoholes orgánicos y alcoholes por flora acidógena,por flora acidógena,

• Gasificación por Gasificación por bacterias metanógenas.bacterias metanógenas.

PropiedadesPropiedades y peligros del y peligros del biogásbiogás

• COMPOSICIÓNCOMPOSICIÓN

• PROPIEDADESPROPIEDADES

• CH4 CH4 55 a 70%55 a 70%• CO2 CO2 25 a 40%25 a 40%• N2N2 2 a 7%2 a 7%• H2H2 1 a 5%1 a 5%• H2SH2S 50 a 5000 ppm50 a 5000 ppm

• DensidadDensidad 0,8 a 1,2 0,8 a 1,2 (/aire)(/aire)

• Incoloro, fuerte olor, Incoloro, fuerte olor, tóxicotóxico,,• COMBUSTIBLE.COMBUSTIBLE.

Propiedades y Propiedades y peligrospeligros del del biogásbiogás• Inflamabilidad y Inflamabilidad y

explosividad: 5 a 15% explosividad: 5 a 15% de CHde CH44 en el aire en el aire

• Asfixiante: Con el COAsfixiante: Con el CO22

• Tóxico: HTóxico: H22S mortal si S mortal si >50mg/m3>50mg/m3

¡BOOM!

Gasómetro(PTAS El Trebal – Santiago de Chile)

Propiedades y Propiedades y peligrospeligros del del biogásbiogás

• CHCH44 más más livianoliviano

• COCO22 y H y H22S más S más pesadospesados

Sala Boosters de Biogás (PTAS El Trebal – Santiago de Chile)

Zonas de riesgoZonas de riesgo y Clasificación y Clasificación EExEEx

ZONA 0A tm ósfera exp los iva

presente perm anentem ente o durante un la rgo tiem po

ZONA SIN RIESGOE m is iones de gas com bustib lesin consecuencia peligrosa

y s in riesgo de exp los ión

ZONA 1A tm ósfera exp los iva

ocasionalm ente y s iendoun hecho norm al

ZONA 2A tm ósfera exp los iva poco

frecuente y durante unperiodo m uy corto

CLASIFICACIÓN DE RIE SGOS4 ZONAS IDENTIFICADAS

Zonas de riesgoZonas de riesgo y Clasificación y Clasificación EExEEx

Zona 1

Zona 1

Zona 1

Antorchas(PTAS El Trebal )

Purga Antorcha

Alivios Digestores

Zona 2

Zona 2

Zona 2

Zona 2 Zona 2

Zona 2

Zonas de riesgoZonas de riesgo y Clasificación y Clasificación EExEEx

Zona del Gasómetro

Zona 1

Zona 1

Zona 2

Zona 2Zona 2

EL PLANO EL PLANO de Zonas de de Zonas de riesgoriesgo

Zona Digestores

Planta Térmica

Zona Antorchas

NFPA 820-1999National Fire Protection

Administration

Zonas de riesgo y Zonas de riesgo y Clasificación Clasificación EExEEx• Una vez Una vez clasificadasclasificadas las zonas, las zonas, elegir elegir

los equipos energizadoslos equipos energizados según la según la clasificación NEMA o EEx:clasificación NEMA o EEx:

EEx IIA “” T1�EEx IIA “” T1�Cumple con

estándares europeos para zonas de riesgo

de explosión

Para gases del grupo IIA,

como el metano

Clase de temperatura del equipo

Letra indicando el tipo de

protección adoptada

Zonas de riesgo y Zonas de riesgo y Clasificación Clasificación EExEEx

Estación Compresión Biogás

Booster Biogás para Calderas

EEx IIA e T1

EEx IIA d T1

EEx IIA d T1

EEx IIA ib T1

EEx IIA

Zona 2

EEx IIA n T1

Accesorios de seguridadAccesorios de seguridad

• Accesorio pasivo: Accesorio pasivo: evite expandir el evite expandir el peligro, peligro, pero no pero no elimina la fuente.elimina la fuente.

• Accesorio activo: Accesorio activo: evite expandir el evite expandir el peligro y peligro y aniquila el aniquila el origen.origen.

Arresta Llamas

Arresta llama

Trampa a llama

Caldera

Pero existen otras formas “Activas” para asegurar una instalación con Biogás: El P.O.C.

Plan de Operación y de Plan de Operación y de ControlControl• OBJETIVO:OBJETIVO:

– Considerar todos los posibles riesgosConsiderar todos los posibles riesgos– Asociar al riesgo una(s) medida(s) Asociar al riesgo una(s) medida(s)

anticipatoria(s) o que limite(n) el impactoanticipatoria(s) o que limite(n) el impacto

• ¿COMO?:¿COMO?:– Método del Método del TVCCMTVCCM– AsesoríaAsesoría por Especialistas (Gases por Especialistas (Gases

Combustibles) y ProcesistasCombustibles) y Procesistas– ConsolidacionesConsolidaciones in situin situ

Método del T.V.C.C.M.Método del T.V.C.C.M.

• TTodos los equipos y Toda la odos los equipos y Toda la instalación debe ser analizadainstalación debe ser analizada

• Todas las Todas las VVariables (T, P, Q…) deben ariables (T, P, Q…) deben ser consideradas como también sus ser consideradas como también sus variacionesvariaciones

• ¿¿CCausa que modifica la variable?ausa que modifica la variable?• CConsecuencia debido al exceso de la onsecuencia debido al exceso de la

variablevariable• MMedidas de seguridad a aplicar edidas de seguridad a aplicar

Método del T.V.C.C.M.Método del T.V.C.C.M.

Nivel de Gravedad

Afecta al Personal

Afecta al Medio

Ambiente

Afecta a la Instalación

3 Muerte o

accidente grave

Contaminación exterior

importante

Destrucción masiva

2 Accidente leve Contaminación local importante

Valor destrucción

< 100.000 USD

1 - Contaminación

menor

Valor destrucción

< 10.000 USD

Tabla de GRAVEDAD

|Nivel de Frecuencia Ocurrencia

3 Semanal

2 Mensual

1 Un año o más

Tabla de FRECUENCIATABLA DE

GRAVEDAD

2

TABLA DE FRECUENCIA

1

TABLA DE MEDIDAS

1 x 2 = 2

Método del T.V.C.C.M.Método del T.V.C.C.M.

Tabla de MEDIDAS

Valor Riesgo Nivel de Seguridad o

medidas a implementar

6 a 9 2 detecciones + Acción

automática o Manual en zona segura

3 a 5 1 detección + Acción automática o manual

0 a 2 Procedimiento y/o alarma

simple

ConclusiónConclusión• Asegurarse que las empresas de ingeniería Asegurarse que las empresas de ingeniería

consideren correctamente el riesgo asociado al consideren correctamente el riesgo asociado al biogás.biogás.

• El problema no es tan complejo: basta con El problema no es tan complejo: basta con reconocer los riesgos, investigar (normas…), reconocer los riesgos, investigar (normas…), reflexionar (en grupo). Poco a poco se transformará reflexionar (en grupo). Poco a poco se transformará en en tranquilizadora costumbre…tranquilizadora costumbre…

• Bien pensado se puede ahorrar mucho.Bien pensado se puede ahorrar mucho.• La Seguridad en una red de biogás se inicia desde La Seguridad en una red de biogás se inicia desde

su diseño, por lo tanto este problema su diseño, por lo tanto este problema debe ser debe ser considerado también por el futuro operadorconsiderado también por el futuro operador de la de la planta.planta.

• Ver la posibilidad de Ver la posibilidad de desarrollar una normadesarrollar una norma para para México.México.

ConclusiónConclusión

• PORQUE UNA BUENA PLANTA NO SOLAMENTE PORQUE UNA BUENA PLANTA NO SOLAMENTE DEBE CUMPLIR LOS RENDIMIENTOS DEBE CUMPLIR LOS RENDIMIENTOS ESPERADOS Y SER CORRECTAMENTE ESPERADOS Y SER CORRECTAMENTE OPERABLE. DEBE TAMBIÉN OPERABLE. DEBE TAMBIÉN ENTREGAR LA ENTREGAR LA CONFIANZA DE SER SEGURA PARA LA CONFIANZA DE SER SEGURA PARA LA TRANQUILIDAD DE TODOS…TRANQUILIDAD DE TODOS…

Gracias a todos y a AIDIS México…Gracias a todos y a AIDIS México…Proyecto La Farfana – Santiago de Chile n°2 – 2,4 M.Hab. – 8,8 m3/sCliente: Aguas Andinas – Proyectó: ONDEO Degrémont

En Construcción…