Estudio de prefactibilidad de biodigestión del bagazo proveniente de cervecería artesanal.

Abstract

En el presente Proyecto Final Integrador se realizó el diseño de una planta de biogás a partir de el residuo sólido mayoritario proveniente de una industria cervecera artesanal (bagazo), con el fin de reutilizar el biogás como energía térmica en el proceso productivo y disminuir los costos asociados a la disposición del residuo. Para un diseño más preciso, se realizó una etapa experimental con el objetivo de caracterizar el sustrato utilizado y obtener su Potencial de Biometano (BMP) siguiendo una metodología clara y detallada. La cervecería utilizada como caso de estudio se encuentra ubicada en la Ciudad Autónoma de Buenos Aires y posee caudal productivo de 20.000 litros de cerveza/mes y un proyectado a 30.000 litros de cerveza/mes, generando entre 5400 y 8100 kg de residuos sólidos por mes respectivamente y una disponibilidad de 100 m 2 para la instalación de el sistema de biodigestión. El proyecto incluye una introducción a la industria cervecera artesanal, una breve descripción del proceso productivo y sus residuos, y un diagnóstico de la cervecería utilizada como caso de estudio. Respecto al biogás, introduce brevemente la situación actual en Argentina, los mecanismos fundamentales de la digestión anaeróbica, condiciones y parámetros operacionales, etapas, componentes y tecnologías principales de una planta de biogás. La etapa experimental se basa en la determinación del BMP, para lo cual introduce los factores fundamentales del ensayo, los materiales y métodos utilizados, y los resultados obtenidos. Como conclusión, se obtuvieron los valores de BMP para el bagazo cervecero sin pretratamiento y con pretratamiento mecánico, y mecánico-térmico, para dos relaciones de sustrato/inóculo. También se obtuvieron los parámetros de caracterización del sustrato y los efluente generados del proceso a escala laboratorio. A partir del análisis integral de los resultados obtenidos en los ensayos y los datos relevados, se seleccionó como planta de biogás, un sistema de Proceso Anaeróbico de Contacto (sistema CSTR con un sedimentador posterior al biodigestor y reciclo de lodos). Como pretratamiento, se seleccionó una unidad integrada con dilución, mezcla, neutralización y calentamiento de la línea sólida (bagazo y otros residuos sólidos asimilables) y la línea líquida (efluente líquido proveniente de la Brewhouse). El biogás generado posee un tratamiento desulfurizador y deshumidificador y un sistema de almacenamiento. Es utilizado para suplir el sistema de calefacción de la planta de biogás y las operaciones térmicas de la brewhouse, cubriendo entre un 66 y 81 % de los requerimientos totales de energía térmica de la cervecería. También se presentan los planos de ingeniería básica, el análisis económico, un análisis de viabilidad económica según el tamaño de la industria, y un Manual de seguridad, uso y mantenimiento de la Planta de Biogás para garantizar su correcta operación.