el biogás agroindustrial

ainia centro tecnológico

actividades de ainia en el ámbito del biogás

infraestructuras

experiencia

servicios ofrecidos por ainia

I+D+i

Co- digestión anaerobia

Microalgas y biogás

Digestatos

Asistencia Técnica

Diseño de plantas de biogás

Ensayo batch de potencial de biogás

Simulación co-digestión escala piloto

Desarrollo de planes estratégicos de biogás

Análisis

Composición de biogás y digestatos

Formación

Composición de biogás y digestatos

El biogás constituye la alternativa más adecuada para la valorización energética deresiduos orgánicos agroalimentarios. El biogás se obtiene mediante un procesofermentativo denominado "digestión anaerobia" que tiene lugar en fermentadores (odigestores) cerrados y alimentados de forma continua con residuos ganaderos, agrícolaso de la industria alimentaria.

Se denomina "co-digestión" al tratamiento conjunto de dos o más residuos. La co-digestión anaerobia permite aprovechar la complementariedad de la composición de losresiduos para hacer procesos más eficientes. Además, unifica su gestión al compartirinstalaciones de tratamiento, reduciendo costes de inversión y operación.

El biogás producido contiene un 65 por ciento aproximadamente de metano, lo que leproporciona una elevada capacidad calorífica. Generalmente, el biogás depurado (seelimina vapor de agua y H2S) es conducido a un motor de co-generación, próximo aldigestor, donde se emplea como combustible, obteniendo electricidad y calor.

La electricidad producida es entregada a la red eléctrica percibiendo una remuneracióneconómica por parte de la compañía eléctrica de acuerdo con el RD 661/2007. Por otrolado, el calor generado en el motor puede ser empleado para diversos usos (calefacción,agua caliente, secado, invernaderos, producción de frío, etc.) según la necesidad específicadel entorno de cada instalación. Por último, como resultado de la fermentación se obtieneun subproducto digerido denominado "digestato" que puede ser empleado como fertilizanteorgánico en cultivos agrícolas bajo condiciones controladas.

El biogás también puede emplearse como combustible de vehículos, pilas de combustible,o incorporado a la red de gas. Para ello debe ser tratado hasta que su concentración enmetano sea similar a la del gas natural.

CalorCALEFACCIÓN, SECADO, FRÍO...

Electricidad

MEZCLA EQUILIBRADA

residuo 2

residuo 3

residuo N

residuo 1

Co-digestiónAnaerobia

DIGESTORES(VERTICAL Y/O HORIZONTAL)

Pre-tratamientoMECÁNICOTÉRMICO

BIOLÓGICO

DepuraciónH2O y H2S

CombustiónEN MOTOR

CO-GENERACIÓN

Venta a la redeléctrica

REAL DECRETO661/2007

Digestato

AlmacenamientoTANQUES

Aplicación comoFertilizante (¤)

SÓLIDO O LÍQUIDO

el biogás agroindustrial

ainia es un centro tecnológico al servicio de la industria que trabaja para el sectoralimentario y afines.

Con 1100 asociados y 1400 clientes nacionales e internacionales, la misión de ainia esparticipar activamente en la consecución de la excelencia de las empresas a través dela innovación, anticipándose a las exigencias de la sociedad y configurándose como unaorganización de profesionales reconocida como colaborador cualificado y comprometido.

ainia cuenta con un equipo de más de 190 profesionales. El setenta por ciento sontitulados superiores y doctores y el treinta por ciento técnicos especializados.

Como aliado tecnológico de las empresas, las destrezas y habilidades tecnológicasadquiridas por ainia, sus recursos humanos y técnicos se adaptan en equiposmutidisciplinares para dar respuestas integrales a las necesidades empresariales.

ainia tiene su sede en Valencia y delegaciones en Madrid, Barcelona, Sevilla, Alicante yVigo.

Cuenta con experiencia en el desarrollo de proyectos en EU, así como en paísesextracomunitarios de América Latina, Países Árabes y Asia.

Creado en 1987 por iniciativa de las empresas del sector alimentario y afines y del Institutode la Pequeña y Mediana Industria Valenciana (IMPIVA), ainia pertenece a la Red deInstitutos Tecnológicos de la Comunidad Valenciana (REDIT) y a la Federación Españolade Entidades de Innovación y Tecnología (FEDIT). También forma parte de numerosasentidades y asociaciones y tiene firmados acuerdos y convenios de colaboración conorganismos nacionales e internacionales.

ainia centro tecnológico

actividades de ainia en el ámbito del biogás

ainia lleva trabajando en la tecnología de co-digestión anaerobia desde 2001 y desarrolla proyectos y servicios que tienencomo objetivo común mejorar la eficiencia de los procesos de producción de biogás a partir de residuos orgánicosagroalimentarios.

1. Co-digestión anaerobia

Desarrollo de nuevos pre-tratamientos, caracterización microbiológica de la fermentaciónmediante técnicas de biología molecular, validación de nuevos sustratos, reducción deriesgos biológicos, control y modelización.

2. Microalgas y biogás

Cultivo de microalgas a partir de digetatos, uso de microalgas como sustrato en plantasde biogás, depuración de digestatos, fijación de CO2 en gases de combustión.

3. Digestatos

Tratamiento del digestato, pruebas de compostaje, evaluación de la calidad del digestato,aplicación en cultivos, recuperación de compuestos valorizables (nutrientes y otros).

I+D

INFRAESTRUCTURAS PILOTO Y LABORATORIOS

Unidad piloto de biometanización batch: UBIMET-B2

Unidad piloto de biometanización en continuo: UBIMET-C36 y C1000

Laboratorio de análisis químico

Laboratorio de cromatografía

Laboratorio de análisis microbiológico y de biología molecular

infraestructuras

9. Curso formación biogás agroindustrial

Curso teórico-práctico, casos prácticos y visita. Incluye: introducción al biogás, legislación,características de residuos para biogás, pretratamientos, técnicas de co-digestión,digestatos, valorización del biogás, explotación de plantas, etc.

4. Diseño básico de plantas de biogás

Diseño de solución conceptual, enfoque multidisciplinar y con carácter integral (energía,medioambiente, agricultura, ganadería), indicadores de sostenibilidad, análisis de viabilidadeconómica, propuesta de alternativas de mejora.

5. Ensayo batch de potencial de biogás

Ejecución en la unidad de biometanización UBIMET-B2 formado por 50 biodigestores delaboratorio disponibles para estos ensayos. Determinación del potencial máximo debiogás según norma VDI 4630, tasa de biodegradabilidad y composición del biogás.

6. Simulación co-digestión escala piloto

Ejecución en la unidad de biometanización UBIMET-C36 formado por 12 biodigestorespiloto disponibles para estos ensayos. Determinación de rendimiento y composición delbiogás previsible, composición óptima de la mezcla y carga orgánica y calidad deldigestato.

7. Desarrollo de planes estratégicos de biogás

Dirigido a cooperativas, asociaciones de empresas o entidades y organismos públicos.Incluye el diagnóstico del área geográfica objeto de estudio y definición del potencialde biogás de la zona, así como medidas para su desarrollo.

ASISTENCIA TÉCNICA

ANÁLISIS

8. Composición biogás y digestatos

Acidez, perfil de ácidos grasos volátiles de cadena corta, alcalinidad, COT, sólidos volátiles,conductividad, pH, fósforo total, nitrógeno amoniacal, microorganismos indicadores,microorganismos patógenos, etc.

FORMACIÓN

PROYECTOS DESTACADOS

experiencia

biomaqua

Título del proyecto:

Desarrollo e integración de tecnologías para el aprovechamiento energético integral delas microalgas

Objetivo:

Cultivo de microalgas a partir de corrientes líquidas o gaseosas de carácter residual,y uso de la biomasa obtenida con fines energéticos (biogás entre otras aplicaciones).

Programa: PROYECTOS CONSORCIADOS (MITYC)

Duración: 3 años (2007-2009)

safedigest

Título del proyecto:

Desarrollo de un nuevo protocolo para la valorización de subproductos agroalimentariosmediante procesos de co-digestión anaerobia

Objetivo:

Evaluar el efecto de la digestión anaerobia sobre la inactivación/eliminación demicroorganismos patógenos (bacterias y virus), degradación de sustancias xenobióticasy mejora general de la calidad higiénica de los digestatos.

Programa: PLAN NACIONAL DE I+D MEDIO AMBIENTE

Duración: 3 años (2007-2009)

probiogás

Título del proyecto:

Desarrollo sistemas sostenibles de producción y uso de biogás agroindustrial en España

Objetivo:

Investigación de técnicas sostenibles de producción y uso de biogás en entornosagroindustriales, así como demostración de su viabilidad y difusión en España.Cooperación público-privada entre 28 socios (empresas y centros de I+D).

Programa: PROYECTOS SINGULARES Y ESTRATÉGICOS (MEC)

Duración: 4 años (2007-2010)

citrobiogás

Título del proyecto:

Co-digestión anaerobia de estiércol de vacuno y residuos cítricos

Objetivo:

Desarrollo de un sistema de valorización conjunta de estiércol de vacuno y residuoscitrícolas, a través de la producción y uso de biogás (calor y electricidad), y fertilizantesorgánicos.

Programa: PROGRAMAS DE APOYO A LA I+D EN EMPRESAS (IMPIVA)

Duración: 4 años (2002-2006)

co-digestión anaerobia La digestión anaerobia es un proceso fermentativo desarrollado en ausencia de oxígeno en el que la materia orgánica biodegradable se descompone por acción de bacterias desde sus formas más complejas (carbohidratos, proteínas, lípidos), hasta otras formas más sencillas, incluyendo una mezcla de gases conocida como biogás. El biogás esta formado principalmente por metano y dióxido de carbono, y tiene un elevado poder energético que puede utilizarse para producir electricidad y calor.

aplicaciones:

La digestión anaerobia es la tecnología empleada para la producción de biogás a partir de residuos orgánicos agroindustriales (ganaderos, agrícolas o de la producción y distribución de alimentos). Se denomina “co-digestión” al tratamiento conjunto de dos o más residuos. Esta alternativa de valorización es incipiente en España, pero presenta un futuro prometedor por sus grandes ventajas. ainia lleva trabajando en digestión anaerobia de residuos orgánicos desde 2001 y desarrolla proyectos innovadores que tienen como objetivo común mejorar la eficiencia de los procesos de co-digestión anaerobia. A continuación se muestran algunos ejemplos:

desarrollo de nuevos pre-tratamientos (mecánicos, térmicos, enzimáticos, microbiológicos,

etc.) para reducir el tamaño de partícula y/o incrementar la biodegradabilidad de los residuos menos atacables por los microorganismos durante la digestión.

mejora de la digestión anaerobia mediante la caracterización microbiológica de las etapas fermentativas clave, empleando técnicas de biología molecular: Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR), Electroforesis en Gel con Gradiente de Destanuralización (DGGE), etc.

validación de nuevos sustratos de elevado potencial de biogás como la glicerina y otros subproductos de la producción de biocombustibles líquidos, destríos de la producción citrícola y hortofrutícola, cultivos energéticos específicos para biogás, microalgas, etc.

desarrollo de procesos de alta eficiencia en términos de higienización o reducción de riesgos biológicos (eliminación de patógenos, etc.).

control y modelización del proceso de fermentación anaerobia: standarización y mejora de procesos, monitorización en continuo de productos intermedios (ácidos grasos volátiles), etc.

Además de los usos conocidos para la producción de electricidad y calor, el biogás cuenta con nuevos usos entre los que destacan su utilización en vehículos, la incorporación a redes de gas o su uso en pilas de combustible.

ventajas:

La digestión anaerobia permite obtener una forma de energía renovable (biogás), y además, reciclar residuos agroindustriales transformándolos en fertilizantes para uso agrícola.

La “co-digestión” anaerobia permite aprovechar la complementariedad de la composición de los residuos para hacer procesos más eficientes. Además, unifica su gestión al compartir instalaciones de tratamiento, reduciendo costes de inversión y operación.

infraestructuras:

Laboratorio de bioensayos (caracterización microbiológica y técnicas moleculares). Laboratorio de análisis químico y cromatográfico. Unidad de biometanización batch UBIMET-B2. Unidad de biometanización en continuo UBIMET-C36 y C1000.

líneas de apoyo:

Programas Europeos: 7º Programa Marco (2.Alimentación, Agricultura y Pesca, Biotecnología; 5.Energía), CIP-Eco-Innovation, Programa Energía Inteligente, LIFE+, etc.

Plan Nacional de I+D 2008-2011.

Ayudas y préstamos IDAE, CDTI, etc. Ayudas y préstamos de las entidades regionales y locales de Energía. Ayudas del Ministerio de Medio Ambiente, Rural y Medio Marino Consejerías de agricultura y ganadería a nivel autonómico. Programas regionales de apoyo a la I+D+i.

microalgas & biogas Las microalgas son plantas unicelulares autótrofas que pueden ser cultivadas de forma específica con fines energéticos. En la actualidad, su producción a gran escala dirigida a la posterior extracción de aceite y transformación de este en biodiesel, es objeto de numerosos estudios de investigación e iniciativas empresariales. Se caracterizan además por su capacidad de fijación de CO2 por lo que también están siendo consideradas en estrategias de captura de este gas de efecto invernadero. ainia investiga las sinergias potenciales existentes entre el cultivo de las microalgas y la producción de biogás.

aplicaciones:

Para su cultivo, las microalgas requieren agua, luz, CO2 y nutrientes. Todos estos elementos están presentes en una instalación de producción de biogás agroindustrial, y además con carácter excedentario. El objeto de esta línea de I+D es desarrollar técnicas que permitan integrar la producción de microalgas en los sistemas de producción de biogás mejorando balances energéticos, medioambientales y económicos. El tipo de estudios que se plantean son los siguientes:

cultivo de microalgas en fotobiorreactor o en sistemas abiertos a partir de digestatos ricos

en nutrientes y bioelementos procedentes de la digestión anaerobia.

utilización de microalgas como co-sustrato en plantas de biogás aprovechando su alta productividad (alto contenido graso).

depuración de la fracción líquida de los digestatos (fijación de N y otros bioelementos) mediante microalgas.

fijación del CO2 contenido en los gases de combustión de los motores de co-generación existentes en plantas de biogás, o en el propio biogás.

ventajas:

La composición rica en grasa de las microalgas, hace de ellas un co-susutrato de alto rendimiento en biogás.

Los nutrientes contenidos en el digestato, el CO2 de los gases de combustión, o el calor generado en el motor de cogeneración pueden facilitar el cultivo de microalgas en paralelo a la producción de biogás.

La generación in situ de microalgas como co-sustrato de una planta de biogás mejora el balance energético y medioambiental y la hace más autosuficiente. Esta alternativa es más interesante en zonas con escasa disponibilidad de recursos biomásicos para la co-digestión.

La producción de microalgas podría destinarse también a fines no energéticos como la producción de compuestos químicos de interés o alimentación para animales.

infraestructuras:

Laboratorio de bioensayos (caracterización de microalgas). Laboratorio de análisis químico y cromatográfico (caracterización lípidos). Unidad de bioproducción para el cultivo de microalgas a escala de laboratorio. Unidad piloto de cultivos de microalgas (fotobiorreactor). Unidad de biometanización batch UBIMET-B2. Unidad de biometanización en continuo UBIMET-C36 y C1000.

líneas de apoyo:

Programas Europeos: 7º Programa Marco (2.Alimentación, Agricultura y Pesca, Biotecnología; 5.Energia), CIP-Eco-Innovatio, Programa Energia Inteligente, LIFE+, etc.

Plan Nacional de I+D 2008-2011.

Ayudas y préstamos IDAE, CDTI, etc. Ayudas y préstamos de las entidades regionales y locales de Energía. Ayudas del Ministerio de Medio Ambiente, Rural y Medio Marino Consejerías de agricultura y ganadería a nivel autonómico. Programas regionales de apoyo a la I+D+i.

digestatos El digestato es el subproducto semi-líquido resultante de la digestión anaerobia y tiene un uso potencial como fertilizante orgánico. El digestato puede aplicarse de forma directa, o previa separación en dos fracciones, sólida y liquida. La realización de estudios “a medida” sobre los digestatos, para evaluar y/o mejorar su calidad agronómica, recuperar nutrientes u otros componentes, puede proporcionar soluciones prácticas que aumenten la rentabilidad de los proyectos de biogás. Este es el objeto de esta línea de trabajo que ainia desarrolla en colaboración con otros centros de investigación agrarios.

aplicaciones:

El estudio sobre los digestados permite normalizar su uso (prácticas de manejo, dosis de aplicación, etc.) basado en conocimientos técnicos contrastados. Esto implica una mayor aceptación por parte de los agricultores y administración. ainia aborda estudios para la mejora del valor de los digestados incluyendo:

estudio de tratamientos físicos de los digestados (separación sólido/líquido por centrifugación, evaporación, secado, peletizado, etc.).

pruebas de compostaje de la fracción sólida.

evaluación de la calidad de los digestatos o sus fracciones: NKP, contaminantes químicos (pesticidas u otras sustancias xenobioticas), contaminantes biológicos (patógenos, patógenos, semillas de malas hierbas y larvas o huevos de insectos, …).

aplicación del digestato en cultivos: pruebas experimentales sobre cultivos hortofrutícolas, cereales, jardinería, u otros, pruebas experimentales en sistemas de riego por goteo (fertirrigación).

estudio de tratamientos químicos para recuperación de nutrientes, o biológicos para la depuración de la fracción líquida, recuperación de fibras vegetales, reciclaje de la fracción sólida para su uso como cama del ganado, o producción de microorganismos de interés entre otros.

ventajas:

Respecto a los residuos orgánicos antes de su digestión, los digestatos son más aptos para uso agrícola, generan menos olores, y presentan una mayor calidad higiénica.

El digestato presenta un mayor grado de mineralización al pasar el nitrógeno y fósforo orgánico a mineral tras la fermentación. Esto lo hace asimilable a un fertilizante mineral. El alza en los precios de estos últimos constituye una oportunidad para los digestatos.

infraestructuras:

Laboratorio de bioensayos (caracterización microbiológica y técnicas moleculares). Laboratorio de análisis químico y cromatográfico. Unidad de biometanización batch UBIMET-B2. Unidad de biometanización en continuo UBIMET-C36 y C1000. Plantas piloto de filtración, prensado y centrifugación. Planta piloto de compostaje. Planta piloto de fertirrigación.

líneas de apoyo:

Programas Europeos: 7º Programa Marco (2.Alimentación, Agricultura y Pesca, Biotecnología), CIP-Eco-Innovation, LIFE+, etc.

Plan Nacional de I+D 2008-2011.

Ayudas y préstamos CDTI, etc. Ayudas del Ministerio de Medio Ambiente, Rural y Medio Marino Consejerías de agricultura y ganadería a nivel autonómico. Programas regionales de apoyo a la I+D+i.

diseño básico de plantas de biogás En la viabilidad técnica y económica de una planta de biogás influyen un gran número de factores que deben ser considerados: tecnología, disponibilidad y garantía de suministro de los residuos, costes de transporte, calidad y aplicación potencial de los digestatos, utilización eficiente del calor generado en el motor, gestión de la electricidad producida, entre otros. Los condicionantes medioambientales del entorno o los trámites legales a llevar a cabo frente a las administraciones competentes, son aspectos también a tener muy en cuenta. El presente servicio permite al promotor de una planta de biogás disponer de un estudio integral de gran valor para abordar una inversión en biogás. Ainia cuenta con un equipo multidisciplinar de especialistas en todos los campos (energía, medio ambiente, alimentario, legal, etc.) para que el diseño se realice tomando en consideración todos los factores que influyen en la sostenibilidad y rentabilidad de una planta de biogás. ventajas:

Incluye el estudio de viabilidad técnico-económico imprescindible para tomar decisiones.

Optimiza costes de inversión al seleccionar las alternativas más eficientes. Identifica oportunidades de mejora de la rentabilidad como por ejemplo propuestas de uso del calor o de los digestatos.

Aporta soluciones innovadoras incorporando las últimas tecnologías. Ainia cuenta con amplia experiencia y le facilita la solicitud de ayudas en programas a nivel regional, nacional o europeo.

Ainia facilita los trámites con la administración a través de su departamento jurídico. descripción del servicio: Elaboración del estudio básico (o conceptual) de una planta de biogás que incluye los siguientes puntos:

Realización de un diagnóstico inicial evaluando aspectos energéticos, medioambientales, logísticos, agrícolas, legislativos, etc. que influyen en el proyecto.

Estudio de la disponibilidad y características de los residuos agroindustriales para la co-digestión.

Si procede, realización de ensayos de potencial máximo de producción de biogás para residuos o mezcla de residuos de mayor importancia.

Si procede, simulación de procesos de co-digestión a escala piloto con mezclas seleccionadas: evaluación de la carga orgánica óptima, efecto de los pretratamientos, calidad del biogás y el digestato, etc. Determinación de la mezcla óptima para maximizar la producción de biogás.

Si procede, evaluación de la calidad del digestato y pruebas de aplicación en cultivos.

Elaboración de un informe que describa las materias primas a emplear, características técnicas y funcionamiento básico de la planta de biogás, uso previsto del biogás, coste de inversión y explotación, balances energéticos, medioambientales, económicos, así como otros elementos relevantes.

infraestructuras/experiencia:

Laboratorio de bioensayos (caracterización microbiológica y técnicas moleculares). Laboratorio de análisis químico y cromatográfico. Unidad de biometanización batch UBIMET-B2. Unidad de biometanización en continuo UBIMET-C36 y C1000. Equipo de trabajo multidisiciplinar. Ainia lleva trabajando en biogás agroindustrial desde el año 2001.

ensayo de potencial de biogás El presente servicio permite conocer el potencial máximo de biogás de un residuo o mezcla de residuos siguiendo el procedimiento descrito por la norma VDI 4630. Cada residuo orgánico tiene un potencial específico y existen diferencias notables según su composición. Las diferencias pueden darse incluso dentro de una misma familia de residuos. El potencial máximo de producción de biogás de un residuo/s orgánico se determina experimentalmente mediante un ensayo discontinuo (o batch) a escala de laboratorio en el que el material objeto de estudio se biodegrada completamente en condiciones anaerobias controladas. Algunos de los residuos orgánicos agroindustriales que pueden ser estudiados son los siguientes:

residuos agrícolas de cooperativas (excedentes, baja calidad, etc.). residuos ganaderos (purines de cerdo, estiércol de vacuno, gallinaza, etc.). residuos alimentarios de origen animal (mataderos e industrias cárnicas, residuos de las industrias lácteas, pescado y restos de la transformación de productos de mar, etc.).

residuos alimentarios de origen vegetal (excedentes y destríos de la producción hortofrutícola, bagazos de la industria de zumos, restos procedentes de conserveras, aceites usados, vinazas, etc.)

lodos grasos de depuradora industrial alimentaria residuos de la distribución alimentaria (caducado, devuelto o fuera de especificaciones).

residuos de las plantas de biocombustibles (glicerina y otros procedentes de plantas de bioetanol o biodiesel).

ventajas:

Gracias a este ensayo es posible conocer el potencial máximo real de biogás de un sustrato concreto. Es conveniente realizar el ensayo específico para valorar su posible uso en plantas industriales. Los datos existentes en tablas publicadas son tan sólo una referencia.

El protocolo de ensayo aplicado en este servicio se basa en la norma VDI 4630. Esta norma es empleada frecuentemente en otros países europeos (especialmente en Alemania). Así pues, su aplicación facilita la comparación con resultados previos realizados sobre el mismo sustrato o similares.

El ensayo también permite evidenciar problemas de fermentación debidos a sustancias inhibidoras presentes de forma natural en el residuo (ej. polifenoles) o incorporados al mismo durante su generación (ej. pesticidas u otras sustancias xenobióticas). También incompatibilidades entre residuos de una mezcla.

descripción del servicio: La metodología empleada es la reflejada en la norma VDI 4630. El servicio ofrece los siguientes resultados:

Composición del residuo o mezcla de residuos: humedad, C/N, tóxicos, etc. (según necesidad).

Tasa de biodegradabilidad. Potencial máximo de biogás (litros de biogás/kg SV). Composición del biogás (CH4, CO2, H2S) Informe de resultados.

infraestucturas/experiencia:

Unidad de biometanización batch UBIMET-B2 compuesto por 50 biodigestores de laboratorio para la realización de tests VDI 4630

Laboratorios de análisis químico, cromatográfico y microbiológico. Equipo de trabajo multidisiciplinar. Ainia lleva trabajando en biogás agroindustrial desde el año 2001.

simulación co-digestión a escala piloto Con los ensayos de simulación de co-digestión anaerobia a escala piloto se definen las condiciones de operación de un proceso de co-digestión anaerobia, las cuales a su vez determinan el diseño de una planta de biogás. En concreto, estas condiciones son: la composición óptima de la mezcla de entrada al digestor, la carga orgánica por unidad de volumen y el tiempo de residencia medio. Además, las pruebas permiten estudiar la formación y acumulación de intermedios de reacción y analizar su influencia sobre la estabilidad o la eficiencia del proceso, evaluar cargas puntuales, fluctuaciones en la composición del sustrato, inhibiciones y otras limitaciones en la operación en continuo. ainia dispone de una unidad piloto de simulación de procesos de co-digestión anaerobia a escala piloto y en continuo (UBIMET-C36). Esta unidad experimental cuenta con 12 digestores piloto para desarrollar en paralelo un gran número de pruebas y estudios. ventajas: El servicio ofertado por ainia para la simulación de un proceso de digestión anaerobia tiene las siguientes ventajas:

Conocer a escala piloto el comportamiento de la mezcla de residuos que se planea emplear a escala industrial durante su digestión anaerobia, incluyendo la estimación del rendimiento y calidad de biogás previsible, así como rangos de operación óptimos y calidad del digestato.

Estos resultados tienen una gran importancia a la hora de establecer la viabilidad económica de un proyecto de biogás. Los resultados de UBIMET C36 están correlacionados con plantas industriales, pudiéndose así ponderar el efecto producido por el salto de escala.

La unidad UBIMET C-36 constituye una herramienta de experimentación versátil para mejorar el rendimiento de biogás o su calidad, analizar el efecto de residuos o sustancias poco compatibles, conocer la calidad higiénica de los digestatos producidos en distintas condiciones de operación, investigar sustratos alternativos (microalgas o cultivos energéticos específicos para biogás), entre otros estudios.

descripción del servicio:

Alimentación diaria del digestor (semi-continua). Incremento de la carga orgánica progresivamente (cada dos semanas) hasta alcanzar el máximo sin acidificación del digestor.

Análisis semanal de sólidos totales, sólidos volátiles, pH, amonio, alcalinidad y ácidos grasos volátiles u otros parámetros requeridos.

Análisis quincenal de la composición en nitrógeno, potasio y fósforo del digestato. Medición en continuo del biogás: caudal y composición (CH4, CO2, H2S, H2 y O2). Informe final con resultados obtenidos: composición de la mezcla, productividad de biogás real de la mezcla/s objeto de estudio, carga orgánica óptima y tiempo de residencia, valor agronómico del digerido.

infraestructuras/experiencia:

Unidad de biometanización batch UBIMET-C36 compuesto por 12 digestores piloto de 36 litros de capacidad para la realización de ensayos de simulación de procesos de co-digestión anaerobia.

Laboratorios de análisis químico, cromatográfico y microbiológico para el seguimiento analítico de la fermentación.

Equipo de trabajo multidisiciplinar. Ainia lleva trabajando en biogás agroindustrial desde el año 2001.

planes de desarrollo del biogás La producción de biogás agroindustrial en España es todavía incipiente. Sin embargo, las perspectivas de crecimiento son elevadas. España es uno de los países líderes del sector agroalimentario en la UE, y dispone de millones de toneladas de residuos orgánicos listos para producir biogás. La problemática medioambiental asociada a los residuos ganaderos (emisiones de gases de efecto invernadero,...), así como los crecientes costes de gestión de los residuos orgánicos en vertedero, han despertado el interés por esta energía renovable que permite tratamientos conjuntos (co-digestión). Además, la publicación del RD 661/2007, que incluye tarifas significativamente superiores a las que existían anteriormente para el biogás, está suponiendo un importante estímulo. Para que el desarrollo del biogás agroindustrial se lleve a cabo de una forma racional en nuestro país se requieren actuaciones integrales para áreas geográficas determinadas, que tengan en cuenta su carácter multidisciplinar, cuidando aspectos energéticos, medioambientales, logísticos, agrícolas y ganaderos. Este servicio se dirige a cooperativas, asociaciones de empresas, o entidades y organismos públicos encargados de promover el biogás en sus respectivos ámbitos de actuación. ventajas:

El diseño de un plan de desarrollo del biogás en un área geográfica determinada permite conocer el verdadero potencial en la zona y definir actuaciones o políticas para un crecimiento adecuado: número y dimensión de las plantas de biogás a instalar en la zona, residuos empleados, ayudas necesarias, etc.

También permite determinar los beneficios para la lucha contra el cambio climático asociados a su desarrollo como el ahorro en CO2 y otros gases de efecto invernadero (GEI), la adecuada gestión de los residuos, la obtención de una fuente de energía renovable, etc.

El desarrollo del biogás en entornos agroindustriales da lugar a beneficios socio-económicos como la diversificación de actividades, creación de empleo, etc. que son estimados en el plan de desarrollo.

descripción del servicio: Elaboración de un plan de desarrollo integral del biogás agroindustrial en la zona objeto de estudio:

Inventario de residuos agroindustriales y otros sustratos aptos para la producción de biogás.

Determinación de las características y el potencial de biogás de los residuos más representativos y aptos en la zona.

Estimación del potencial total de biogás de la zona, así como el potencial alcanzable real para una adecuada política de promoción.

Identificación de necesidades energéticas para usos del calor producido en el motor de co-generación.

Evaluación de cultivos de la zona para el aprovechamiento de digestatos. Determinación de balances energéticos, medioambientales y económicos, así como evaluación de los beneficios socio-económicos de la actuación.

infraestructuras/experiencia:

Laboratorio de bioensayos (caracterización microbiológica y técnicas moleculares). Laboratorio de análisis químico y cromatográfico. Unidad de biometanización batch UBIMET-B2. Unidad de biometanización en continuo UBIMET-C36 y C1000. Equipo de trabajo multidisiciplinar. Ainia lleva trabajando en biogás agroindustrial desde el año 2001.

biogás Residuos orgánicos destinados a utilizarse como sustratos de digestión anaerobia, así como los digeridos obtenidos de esta digestión análisis físico-químicos:

análisis completo: Acidez, perfil de AGV de cadena corta (ácido acético, propionico, isobutírico, butírico, isovalérico, valérico, isocaproico, caproico y heptanoico), alcalinidad, carbono orgánico total, sólidos volátiles, sólidos totales, conductividad, pH, fósforo total, nitrógeno amoniacal, nitrógeno kjeldahl total, potasio, DQO total, DQO filtrada, DQO soluble.

análisis básico/seguimiento: Acidez, alcalinidad, sólidos totales y volátiles, nitrógeno amoniacal, pH.

valor agronómico: Nitrógeno kjeldahl total, fósforo total, potasio. análisis microbiológicos

caracterización de microorganismos: aislamiento, caracterización e identificación de microorganismos de interés en el proceso de digestión anaerobia mediante técnicas de cultivo en placa y técnicas moleculares y bioquímicas.

microorganismos patógenos: Salmonella, Shigella, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Clostridium perfringens, Vibrio cholerae, Pseudomonas aeruginosa, etc.

microorganismos indicadores de calidad: aerobios (mesófilos, termófilos y psicrófilos) y esporas, anaerobios (mesófilos, termófilos) y esporas, mohos y levaduras, enterobacterias, coliformes totales/fecales, enterococos, etc. otros análisis de interés:

análisis de aguas residuales y lodos (ver ficha específica). análisis diversos: Sulfatos, metales pesados, oligoelementos,

metales asimilables (magnesio, calcio, sodio, potasio), fibra bruta (celulosa, hemicelulosa), aniones (fluoruros, nitratos, nitritos, cloruros, ortofosfatos…), contenido en materias grasas, perfil de ácidos grasos. servicios adicionales:

asesoramiento técnico legislativo: interpretación y gestión de resultados, cumplimiento de legislación y/o especificaciones.

diseño y realización de planes de control en materias primas y producto acabado.

toma/recogida de muestras.

Principales referencias:

Composición de

residuos orgánicos para la producción de biogás.

Caracterización microorganismos.

Evaluación de la calidad del digestato.

curso de biogás agroindustrial El biogás de tipo agroindustrial es aquel producido mediante la digestión anaerobia de residuos ganaderos, agrícolas y de la industria alimentaria. El biogás constituye una alternativa de reciclaje para estos materiales, al transformarlos en energía (calor y electricidad) y fertilizantes para uso agrícola (digestatos). Las nuevas tarifas aplicables al biogás (RD 661/2007), junto con la problemática medioambiental y el creciente coste económico asociado a la gestión de los residuos ganaderos y agroalimentarios, está derivando en un creciente interés por esta alternativa. La producción en España es todavía incipiente, pero se espera un crecimiento notable en los próximos años. En otros países como Alemania, Austria, Suecia o Dinamarca, existen ya un gran número de plantas funcionando con éxito. Para garantizar un buen desarrollo de esta energía renovable en España, es necesario formar adecuadamente a los promotores, explotadores u organismos de la administración relacionados con la producción de biogás. Por ello, el presente curso está dirigido a: productores de residuos del sector agroalimentario, gestores de residuos, empresas del sector energético, asociaciones empresariales, organismos públicos, etc. ventajas:

El curso proporciona a los alumnos los conocimientos energéticos, medioambientales, agroalimentarios, etc. necesarios para poder desarrollar con criterio esta actividad. Los contenidos del curso están adaptados a la realidad del biogás agroindustrial en

España: marco legislativo energético (tarifas aplicables), normativa medioambiental, disponibilidad de residuos y otros sustratos, etc. Está impartido por el equipo de trabajo de ainia en materia de biogás que cuenta con más

de 5 años de experiencia en esta materia, así como colaboradores externos especialistas en la materia. El curso cuenta con varias ediciones ya realizadas desde el 2006. descripción del servicio: El curso cuenta con clases teóricas de aplicación práctica y tiene una duración de 3 días. Las áreas temáticas principales son las siguientes:

Situación actual y perspectivas del biogás agroindustrial en España. Aspectos legales en la puesta en marcha de una planta de biogás. Sustratos para la producción de biogás. Características y posibles pre-tratamientos. Co-digestión anaerobia: fundamentos y técnicas más utilizadas. Aprovechamiento del biogás. Aprovechamiento del digestato. Control y gestión de plantas de biogás. Análisis económico. Casos prácticos. Visita.

infraestructuras/experiencia: ainia cuenta con nuevas y modernas instalaciones en el Parque Tecnológico de Valencia, en las que se dispone de diferentes aulas (capacidades de 20 a 50 personas), equipadas de medios audiovisuales y didácticos para la docencia, salón de actos (120 personas), laboratorios y plantas piloto. Ainia posee el Certificado de Registro de Empresa con el nº ER-1034/2006 que evidencia la conformidad de su Sistema de Gestión de la Calidad con la Norma UEN-EN ISO 9001:2000 para el diseño y la impartición de actividades formativas en las áreas agroalimentarias y afines.

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