Evaluación técnica y económica de tecnologías de generación de potencia a partir de gas de síntesis obtenido de la gasificación de biosólidos

• Autores: Luis Carlos Olmos Villalba, Elizabeth C. Rodríguez Acevedo
• Localización: Producción + Limpia, ISSN-e 1909-0455, Vol. 9, Nº. 1, 2014 (Ejemplar dedicado a: Producción + Limpia), págs. 31-43
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Avaliação técnica e econômica de tecnologias de geração de potência a partir de gás de síntese obtido da gasificação de biosólidos
  • Technical and economical assessment of power generation technologies firing syngas obtained from biosolid gasification
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• Resumen
  • español

    Introducción. Los procesos de tratamiento de aguas residuales generan dos subproductos, biogás y biosólidos. Los biosólidos son lodos, los cuales tienen un alto contenido de humedad y bajo contenido de material orgánico. Por lo general, los biosólidos son utilizados como fertilizantes para mantener los suelos productivos; Sin embargo, algunos estudios revelan que los biosolidos contienen gran cantidad de metales pesados y patógenos lo cual representa un peligro para los seres vivos. Objetivo. Realizar evaluación económica a dos tipos de tecnologías de generación de potencia, motores duales y motores a gas, usando gas de síntesis obtenido de la gasificación de biosólidos como combustible. Materiales y métodos. En este estudio se utilizó el método de factor de escalado y el método de correlación para determinar los costos de las plantas de generación y los costos de los proceso de gasificación respectivamente. Las variables estudiadas son: costo de inversión, costo del gas de síntesis, costo de la energía generada y costo de operación y mantenimiento. La evaluación tuvo en cuenta factores financieros como valor presente neto y tasa de retorno con un tiempo de vida del proyecto de 15 años. Resultados. El principal resultado de este trabajo es la viabilidad económica cuando se genera sobre una capacidad de 545 KWe con la tecnología de motores a gas. Conclusión. Para incrementar la viabilidad de este tipo de proyectos se debe atacar el costo de generación de gas de síntesis a partir de biosólidos y el costo del diesel cuando hablamos de motores duales.

  • English

    Introduction. The wastewater treatment process generates two byproducts biogas and biosolid. Biosolid is sewage sludge which has a high moisture content and low organic material. Currently, the biosolid is utilized as fertilizer to sustainably improve and maintain productive soils and stimulate plant growth, however there are some studies that show high heavy metal and pathogens content that turn the use of biosolid into a hazard for other species and the humankind. Objective. This paper shows another way for using this residual byproduct; The paper shows a technical and economical assessment about two power generation technologies as Dual-fuel Engines [DE] and Gas Engines [GE], using the syngas obtained from biosolid gasification as fuel. Materials and methods. In this study the scale-up factor method and the correlation method were used by determination of generation plants and gasification process cost, respectively. The variables studied were: investment cost, Syngas cost, M&O cost and generated energy cost, and the economical assessment was made with the financial factors Net Present Value [NPV] and Internal Rate of Return [IRR] with a project lifetime of 15 years. Result. The main result of this study drew that a generation over 545 kWe with GE technology brings a best profit-earning capacity for the project. Conclusion. The total capital investment of gasification plant and diesel cost must be effectively addressed in order to increase their potential viability of this kind of projects.

  • português

    Introdução. Os processos de tratamento de águas residuais geram duas subprodutos, biogás e biosólidos. Os biosólidos são lodos, os quais têm um alto conteúdo de umidade e sob conteúdo de material orgânico. Pelo geral, os biosólidos são utilizados como fertilizantes para manter os solos produtivos; No entanto, alguns estudos revelam que os biosólidos contêm grande quantidade de metais pesados e patogênicos o qual representa um perigo para os seres vivos. Objetivo. Realizar avaliação econômica a dois tipos de tecnologias de geração de potência, motores duais e motores a gás, usando gás de síntese obtido da gasificação de biosólidos como combustível. Materiais e métodos. Neste estudo se utilizou o método de fator de escalado e o método de correlação para determinar os custos das plantas de geração e os custos dos processo de gasificação respectivamente. As variáveis estudadas são: custo de investimento, custo do gás de síntese, custo da energia gerada e custo de operação e manutenção. A avaliação teve em conta fatores financeiros como valor presente neto e taxa de volta com um tempo de vida do projeto de 15 anos. Resultados. O principal resultado deste trabalho é a viabilidade econômica quando se gera sobre uma capacidade de 545 KWe com a tecnologia de motores a gás. Conclusão. Para incrementar a viabilidade deste tipo de projetos se deve estabelecer o custo de geração de gás de síntese a partir de biosólidos e o custo do diesel quando falamos de DE.