TAZ-PFC-2013-654

Estudio experimental de la gasificación de char de pirólisis de lodos de EDAR

Ruiz Álvarez, Víctor
Gil Lalaguna, Noemí (dir.)

Sánchez Cebrián, José Luis (ponente)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2013
Departamento de Ingeniería Química y Tecnologías del Medio Ambiente, Área de Ingeniería Química

Ingeniero Técnico Industrial (Esp. Química Industrial)

Resumen: Los lodos o fangos son el residuo producido en las Estaciones de Depuración de Aguas Residuales (EDAR). Debido al aumento del volumen de producción de fangos y a las restricciones impuestas sobre las vías de gestión tradicionales, en la actualidad se están investigando nuevas formas de valorización para este tipo de residuos, entre las que destacan los procesos termoquímicos. La gasificación y la pirólisis son algunas de estas tecnologías. El objetivo de la gasificación es la obtención de un gas con una composición adecuada para ser utilizado como gas de síntesis y/o combustible, mientras que la pirólisis está habitualmente enfocada a la obtención de bio-oil. Dado que el producto sólido de la pirólisis de los lodos de depuradora constituye un importante residuo del proceso y todavía mantiene cierto potencial energético debido a su contenido en materia orgánica, en este trabajo se ha planteado un estudio experimental acerca de la gasificación de este residuo sólido o char. Más concretamente, el presente trabajo, realizado dentro del Grupo de Procesos Termoquímicos (GPT) perteneciente al Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A), ha consistido en un estudio experimental acerca de la influencia de la temperatura, la composición del agente gasificante (diferentes mezclas de aire enriquecido y vapor de agua) y la cantidad de agente gasificante alimentado en la gasificación de char de pirólisis de lodos de depuradora en lecho fluidizado. La elección de estos factores de estudio se ha basado en un estudio bibliográfico, centrado sobre todo en la gasificación de distintos tipos de biomasa dado que los estudios de gasificación de char no son muy abundantes hasta el momento. Una de las principales ventajas que presenta la gasificación de char sobre la gasificación directa de los lodos es la menor formación de alquitranes en el proceso. Además, el análisis estadístico de los resultados ha mostrado que la temperatura es el factor más influyente en el rendimiento a sólido, rendimiento a gas y contenido de alquitrán en el producto gaseoso, así como en la producción individual de la mayoría de los compuestos gaseosos (H2, CO, C2H4 y H2S) y en otros parámetros como la relación CO/CO2 del producto gaseoso, su poder calorífico inferior, el rendimiento energético del proceso y la conversión del carbono a fase gas. La composición del agente gasificante, expresada como relación molar H2O/O2, es el factor que más influye en relación molar H2/CO del producto gaseoso y en el rendimiento másico a CH4. Por último, la cantidad de agente gasificante alimentada o relación gasificante (RG) es quien ejerce una mayor influencia sobre el rendimiento másico a CO2.