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Desulfuración de biogás 250 m³/h – H₂S 2500/100 ppm

 

La desulfuración biológica mediante un lavador biológico de lecho percolador (biotrickling scrubber) es una tecnología probada que se utiliza desde hace muchos años para eliminar el sulfuro de hidrógeno (H₂S) del biogás, gas de depuradora y gas de vertedero. El proceso también se conoce como desulfuración microbiana. Otros términos utilizados son lavador de biogás, lavador biológico, bio-lavador, biotrickling scrubber, reactor biotrickling y reactor de lecho percolador biológico.

El biogás que contiene H₂S pasa a través de un tanque lleno de material de relleno. Los microorganismos colonizan la superficie del material de relleno y oxidan el sulfuro de hidrógeno en presencia de oxígeno, convirtiéndolo en azufre elemental y sulfatos.

Mediante la adición de nutrientes para los microorganismos y la circulación continua del líquido de proceso, el azufre y los sulfatos se eliminan del sistema. El líquido de proceso resultante, que contiene azufre y sulfatos, puede descargarse a la entrada de una planta de tratamiento de aguas residuales o, en plantas de biogás, al almacenamiento de digestato.

Se utilizan microorganismos del tipo Thiobacillus (Thiooxidans). Estas bacterias son quimiolitótrofas y utilizan dióxido de carbono como fuente de carbono. Para su metabolismo necesitan oxígeno, que se suministra en forma de aire.

El suministro de aire se regula en función del caudal de biogás. Para ello se utiliza una señal de 4–20 mA procedente de la medición del caudal de biogás. El aire de proceso se suministra mediante una soplante cuya capacidad se regula mediante un variador de frecuencia.

El tanque del lavador está fabricado en PP (polipropileno). Debido al bajo pH del líquido de proceso circulante, todas las tuberías en contacto con el medio están fabricadas con materiales plásticos resistentes a la corrosión, como PVC, PP o PE.

El armario eléctrico y todo el equipo de proceso están instalados en una sala técnica de PP. Fuera de la sala técnica se instala un sistema independiente de parada de seguridad ATEX.

El sistema de control automático dispone de transmisión de señales de 4–20 mA y comunicación digital de datos mediante Siemens ET 200 SP con PROFINET, PROFIBUS y Modbus.

Una ventaja importante de la desulfuración biológica frente a los filtros de carbón activado o los lavadores químicos es que no se requieren productos químicos adicionales como NaOH o H₂O₂ para la eliminación de H₂S. Solo se necesitan pequeñas cantidades de nutrientes para los microorganismos.

El sistema alcanza una eficiencia de eliminación de H₂S del 96 % y reduce la concentración de H₂S de 2.500 ppm a ≤100 ppm.

Detalles técnicos
Alcance estándar del suministro

Caudal de biogás, m³/h de operación:

250

Caudal de biogás, Nm³/h:

228

Concentración de H₂S a la entrada, ppm:

2500

Eficiencia de eliminación de H₂S, %:

100

Carga másica de H₂S, kg/h:

0,94

Pérdida de presión, mbar:

5-8

Presión de operación, mbar:

40

Conexión de gas DN, mm:

150

Volumen y cantidad de lavadores, m³:

35 x 1

Diámetro y altura, mm:

2300 × 9000

Volumen del material de relleno, m³:

30

Consumo de agua, máx. l/h:

95-105

Conexión de agua:

DN25

Consumo de nutrientes, kg/día:

1,6

Potencia eléctrica instalada, kW:

8

Consumo eléctrico medio, kWh/h:

6

Adición de aire de proceso, % del caudal de biogás bruto:

11-14

Soplante de aire – caudal y presión, m³/h / mbar:

15–45 / 80

Potencia de calefacción / conexión, kW / DN:

30 / DN32

Detalles técnicos

Caudal de biogás, m³/h de operación:

250

Caudal de biogás, Nm³/h:

228

Concentración de H₂S a la entrada, ppm:

2500

Eficiencia de eliminación de H₂S, %:

100

Carga másica de H₂S, kg/h:

0,94

Pérdida de presión, mbar:

5-8

Presión de operación, mbar:

40

Conexión de gas DN, mm:

150

Volumen y cantidad de lavadores, m³:

35 x 1

Diámetro y altura, mm:

2300 × 9000

Volumen del material de relleno, m³:

30

Consumo de agua, máx. l/h:

95-105

Conexión de agua:

DN25

Consumo de nutrientes, kg/día:

1,6

Potencia eléctrica instalada, kW:

8

Consumo eléctrico medio, kWh/h:

6

Adición de aire de proceso, % del caudal de biogás bruto:

11-14

Soplante de aire – caudal y presión, m³/h / mbar:

15–45 / 80

Potencia de calefacción / conexión, kW / DN:

30 / DN32

Alcance estándar del suministro

Como opción, se puede proporcionar aislamiento (para climas fríos) y primer relleno de carbón activado a pedido.

Lavador de desulfuración: Tanque de PP de 35 m³, material de relleno 30 m³, conexiones de gas DN150, protección contra vacío y sobrepresión

Bombas de recirculación: 2 unidades, 20–25 m³/h, 1,0–1,2 bar, funcionamiento regulado por frecuencia.

Soplante de aire de proceso: 15–45 m³/h a 80 mbar, regulada por frecuencia.

Instrumentación y control: Medición de pH, nivel, caudal del líquido de proceso, caudal de aire y temperatura del líquido de proceso, así como sensor de metano ATEX

Sistema de control: Control automático del proceso con transmisión de señales de 4–20 mA e interfaz de comunicación Siemens ET 200 SP para PROFINET, PROFIBUS y Modbus.

Sala técnica: Construcción de PP, ventilación ATEX, calefactor anticongelación de 2 kW, iluminación y toma eléctrica.

Dosificación de nutrientes: Tanque de nutrientes con control de nivel y bomba dosificadora.

Sistema de calefacción: Serpentines internos de plástico, bomba de circulación automática, potencia máxima de calefacción 30 kW, conexión DN32.

Otros productos

Fe Concentrate para la eliminación de H₂S