El primero es un mecanismo térmico, equivalente a “cocinar” el lodo en una olla a presión a 140-160ºC y 3-5 barg, durante un tiempo de retención predeterminado de 15-30 minutos.
La hidrólisis térmica en continuo es un proceso que somete el lodo a alta presión y temperatura para romper las paredes celulares bacterianas, solubilizar la materia orgánica y acelerar la etapa limitante de la digestión anaerobia. El Proceso Polanco, desarrollado por el catedrático de Ingeniería Química de la Universidad de Valladolid Fernando Fernández-Polanco, lo implementa operando en régimen estacionario, con un doble mecanismo de flash o explosión de vapor y con inyección de vapor en línea, logrando higienización completa, incrementando el biogás un 35%, reduciendo el volumen de biosólidos un 50% y duplicando la carga a los digestores. Los rendimientos se han verificado en plantas comerciales, como la EDAR Copero, en operación continua desde 2020.
El principio científico de la hidrólisis térmica es que la etapa limitante de la digestión anaerobia es la hidrólisis o solubilización de la materia orgánica. Para superar esta limitación, acelerando la cinética del proceso, se han propuesto diferentes pretratamientos (ej. biológicos, físicos, químicos). Entre ellos, y por sus ventajas técnicas y económicas, sobresale la hidrólisis térmica, en la que se superponen dos mecanismos de solubilización. Estos dos mecanismos convierten la materia orgánica particulada en su fracción soluble, mucho más fácilmente biodegradable.
El primero es un mecanismo térmico, equivalente a “cocinar” el lodo en una olla a presión a 140-160ºC y 3-5 barg, durante un tiempo de retención predeterminado de 15-30 minutos.
El segundo mecanismo, de flash o explosión de vapor, se produce cuando se despresuriza súbitamente el lodo y, al vaporizarse parcialmente, aumenta su volumen y fractura membranas celulares y estructuras físicas.
Las principales diferencias entre la hidrólisis térmica en continuo y otras tecnologías como la batch se evalúan no solo en base al tipo de proceso, sino también en función del método de calentamiento empleado, de los mecanismos de hidrólisis aplicados y sus condiciones de operación, de la gestión de los gases incondensables y de la estrategia global de mantenimiento.
| Proceso Polanco | Otras tecnologías | Ventajas | |
|---|---|---|---|
| Tipo de proceso |
Continuo y estacionario 1 reactor de hidrólisis |
Por lotes (batch) 2, 3 ó 4 reactores |
|
| Método de calentamiento | Inyección de vapor en línea |
Inyección de vapor en depósito ó Intercambiadores de calor |
Menor coste de mantenimiento |
| Evacuación de incondensables | Directa (incondensables a presión) | Mediante equipos mecánicos | Menos equipos: menor coste operativo y de inversión |
| Mecanismos de hidrólisis |
Térmico + doble flash < 0,15 kg vapor/kg lodo |
Solo térmico ó Térmico + flash |
|
| Condiciones de operación | Optimizadas y configurables | Fijas y predeterminadas | Menos formación de recalcitrantes |
| Parada anual de mantenimiento | Parada de planta parcial (opera el módulo de higienización) | Parada de planta completa | Más estabilidad durante el mantenimiento: lodo parcialmente hidrolizado e higienizado |
Al alimentarse la digestión anaerobia con lodo hidrolizado se facilita la acción de bacterias y arqueas (ej. acidogénicas, acetogénicas, metanogénicas), aumentando la eficiencia del proceso y la conversión de solidos volátiles en biogás.
Por un lado, el lodo digerido tiene menos sólidos volátiles, fruto de su mayor conversión a biogás. Por otro lado la hidrólisis, al convertir agua ligada en agua libre, mejora la deshidratabilidad y la sequedad final, disminuyendo el volumen.
Al someterse a altas presiones y temperaturas, se eliminan los patógenos y se consigue un biosólido apto para la aplicación agrícola segura, como evidencian los ensayos microbiológicos de la EDAR Copero (Sevilla) que utilizan como microorganismos marcadores E. Coli y Salmonella.
La menor viscosidad del lodo hidrolizado y la mayor eliminación de volátiles permiten alimentar los digestores con mayores concentraciones y duplicar su carga orgánica sin comprometer la calidad de mezcla, lo que permite operar con menos de la mitad de volumen de digestión.
Parámetros operativos del Proceso Polanco, correspondientes a las plantas comerciales en operación.
| Fluido | Lodo | Vapor | ||
|---|---|---|---|---|
| Ubicación | Entrada a hidrólisis | Reactor de hidrólisis | Salida de hidrólisis | Salida de caldera |
| Temperatura | Ambiente | 140-160ºC * | 102-106ºC | 204ºC |
| Presión | 2-4 barg | 3-5 barg | 2-4 barg | 16 barg |
| Tiempo de retención hidráulico (TRH) | - | 15-30* minutos | - | - |
| Concentración | 14-16%MS | - | 12-14%MS | Saturado |
| Caudal | Entre mín. y máx.* | - | - | < 0,15 kg vapor/kg lodo |
| * Configurable por consigna | ||||
Es un pretratamiento térmico que somete el lodo a altas presiones y temperaturas para solubilizar la materia orgánica particulada y mejorar su biodegradabilidad en la digestión anaerobia, aumentando la producción de biogás, reduciendo el volumen de biosólidos generados e higienizándolos.
Es la tecnología propietaria que permite condensar vapor vivo y precalentar el lodo en equipos instalados directamente en la tubería, reduciendo los costes de mantenimiento y mejorando la eficiencia energética del proceso.
Porque la hidrólisis térmica solubiliza la materia orgánica particulada antes de entrar al digestor, superando la etapa limitante del proceso y generando un lodo más fácilmente biodegradable.
Son Compuestos Orgánicos Volátiles (COVs), gases generados durante el proceso térmico que, debido a su incapacidad para condensar, hay que evacuar del sistema. El Proceso Polanco, al extraerlos de un desgasificador que opera a presión, evacuarlos de forma directa, sin necesidad de equipos mecánicos de trasiego adicionales.
Sí. El Proceso Polanco se puede implementar en diferentes configuraciones para optimizar su integración en la EDAR y permite aumentar la capacidad de tratamiento sin reemplazar la infraestructura de digestión anaerobia existente.
Su operación en régimen continuo y estacionario frente a los sistemas batch, el doble mecanismo de flash, la inyección de vapor en línea y la gestión de incondensables a presión son los diferenciales técnicos que lo distinguen en eficiencia operativa y estabilidad del proceso.
Nuestra página web utiliza cookies para guardar información en tu navegador y ofrecerte una mejor experiencia. Esta información puede ser usada por nosotros o por terceros, para conocer mejor el tráfico de nuestra página web o para guardar tus preferencias entre otras ventajas.
La información que guardamos no se puede usar para identificarte personalmente, pero sí que puede ser usada para identificar tu navegador o dispositivo. Como valoramos tu derecho a la privacidad, puedes escoger bloquear algunas de estas cookies. Para obtener más información y cambiar los valores por defecto de las cookies puede hacer click en configurar. Sin embargo, tu experiencia en nuestra página web puede verse afectada.
Las cookies Técnicas ayudan a hacer una página web utilizable activando funciones básicas como la navegación en la página y el acceso a áreas seguras de la página web. La página web no puede funcionar adecuadamente sin estas cookies, por lo que serán necesarias y obligatorias.
| Nombre | Caducidad | Proveedor | Finalidad y información recogida |
|---|---|---|---|
| PHPSESSID | 1 hora | propio | Esta cookie es usado por el lenguaje de encriptado PHP para permitir que las variables de SESIÓN sean guardadas en el servidor web. Esta cookies es esencial para el funcionamiento de la web. |
| tech4pluscookie | 1 año | propio | Recoge la aceptación de cookies por parte del usuario para evitar mostrar el banner de cookies en la próxima visita. |
| _GRECAPTCHA | 6 meses | Google reCAPTCHA utiliza esta cookie para distinguir entre humanos y bots. Esto es beneficioso para el sitio web, tanto para filtrar posibles acciones de bots como para realizar informes válidos sobre el uso del sitio web. |