Integración energética en EDAR mediante simulación de un ciclo térmico de aprovechamiento de biogás.

Abstract

En el presente TFG se aborda el estudio del aprovechamiento eléctrico del biogás generado en la digestión del fango procedente de una depuradora de aguas residuales urbanas. Para ello, se ha diseñado un ciclo térmico turbina de gas con un software de simulación de procesos termoquímicos, que, una vez optimizado, se ha implementado con el biogás procedente de una depuradora de 500.000 habitantes equivalentes. Con la simulación del diseño, se han obtenido resultados de producción energética con los que realizar un balance global a la depuradora. Este balance, tiene en cuenta los consumos energéticos de la misma, estudiando la posibilidad de utilización en autoconsumo de la energía eléctrica, y en cogeneración, de la térmica, generadas en el ciclo. Finalmente, se estudia la valorización del biogás (aumento del porcentaje de metano), mediante utilización de hidrógeno, para obtener conclusiones energéticas, y económicas en caso de venta del excedente eléctrico generado.

In this TFG it has been studied a process of electrical recovery of biogas that is produced after an anaerobic digestion mud which it comes to the urban wastewater plant. For this, it has been designed a gas turbine thermal cycle with a thermochemical processes simulation software, which, once that it has been optimized, it has been deployed with biogas that comes to 500.000 equivalent population treatment plant. With the simulation, it has been obtained energy production results to make a global wastewater treatment plant balance, studying the possibility to use in self-consumption the electrical energy generated, and in cogeneration, of the thermal, both, generated in the cycle. Finally, it is studied the biogas upgrading (the increase of methane percentage), with the use of hydrogen, from which it has been energy and, economic conclusions in case of selling the electrical surplus generated.