1. Introducción a La Biomasa

DOCUMENTO 1

BIOMASA RESIDUAL INTRODUCCIÓN Y TIPOLOGÍAS GENERACIÓN

Avd. Juan de la Cierva, 24 Edif. 6C Planta baja y 8A

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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA ENERGÍA Parque Tecnológico 46980 Paterna - Valencia Tel. 96 136 66 70 

Av. dels Tarongers, S/N S/N

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Universidad Politécnica de Valencia

Autor: Julián González González Gómez-Platero. Gómez-Platero.

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Fax 96 136 66 80

46022 Valencia (España)

1.- INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN La demanda de energía es uno de los principales indicadores de los países desarrollados Las sociedades rurales menos desarrolladas tienen unas necesidades muy pequeñas que se atienden con la energía de la biomasa, principalmente leña de los montes y paja de cereal. Cuando se presentó el desarrollo industrial, se exigió un mayor consumo de energía y se intentó atender, en los primeros años, con el modelo clásico de suministro de energía con biomasa. Se necesitan grandes extensiones forestales, que desaparecieron, para cubrir la demanda, con el consiguiente daño ambiental. A pesar de esto la biomasa era insuficiente para cubrir la demanda energética y empezaron a desarrollarse otros modelos energéticos, en primer lugar con el carbón y posteriormente con el petróleo y sus derivados y con la energía nuclear. Las sociedades modernas siguen exigiendo, cada vez mas, un aumento de consumo de la energía, pero a la vez, es una sociedad respetuosa con el medio natural, que esta reaccionando ante los problemas ambientales de su desarrollo. Uno de los problemas ambientales es el efecto invernadero ocasionado por la emisión de gases contaminantes, muchos de ellos emitidos en los procesos de combustión como es el caso del anhídrido carbónico. Por otra parte los sistemas de energía nuclear, aunque pueden dar una solución general, presentar una fuerte contestación en ciertos miembros de la sociedad. Frente a esta situación se presentan las energías renovables, dentro de las cuales merece especial interés la energía de la biomasa. Presenta algunas ventajas como es el escaso incremento de los gases de efecto invernadero, el fomento de la agricultura local, la reducción de la dependencia energética etc. Uno de los principales riesgos que se pueden presentar en algunos países deficitarios de productos alimenticios es la dedicación de terreno a cultivos energéticos, abandonando cultivos de productos alimentarios o la dedicación de productos alimentarios a su transformación en combustibles energéticos, presionados por la fuerte demanda energética. Se va a realizar un análisis de potencia de la biomasa y de las numerosas tecnologías que se utilizan en los procesos de transformación de la biomasa en energía. Dentro del análisis del potencial de la biomasa se van a analizar dos grandes fuentes: la más extensa que supone la biomasa residual y los incipientes cultivos agroenergéticos. Se analizará la cantidad de biomasa disponible y sus características energéticas. Se realizará un análisis de la legislación que pueda afectar a la utilización de la biomasa residual o a los cultivos agroenergéticos mereciendo especial consideración aspectos relacionados con: condiciones sanitarias, zoosanitarias o fitosanitarias, exigencia de la legislación ambiental sobre residuos y por otra parte legislación específica ligada a la obtención de energía o de combustibles a partir de la biomasa. Con relación a las tecnologías se analizará cada una de las tecnologías tecnologías mas usadas en los procesos de tratamiento de residuos y obtención de biocombustibles o de energía. Merecerá especial atención el análisis de los biocarburantes y su incidencia en el sector del transporte. El mundo agropecuario, como cualquier otro sector de producción deberá adaptarse, a las exigencias ambientales de la sociedad que espera del sector, no solamente los productos base de su alimentación, objetivo tradicional, sino además una fuente de energía renovable, que atienda los nuevos retos energéticos. Quizás este modelo de nueva agricultura de productos alimentarios y energéticos sea de difícil aplicación a países en vías de desarrollo, por la competencia que puede representar frente a la producción de alimentos. Los sistemas de tratamiento de residuos orgánicos, implantados por razones ambientales, deben orientarse hacia tecnologías que aporten energía.


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INSTIT INSTITUT UTO O TECNOL TECNOL GICO GICO DE LA ENER ENERG GA Parque Tecnológico 46980 Paterna - Valencia Tel. 96 136 66 70 

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1.- INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN La demanda de energía es uno de los principales indicadores de los países desarrollados Las sociedades rurales menos desarrolladas tienen unas necesidades muy pequeñas que se atienden con la energía de la biomasa, principalmente leña de los montes y paja de cereal. Cuando se presentó el desarrollo industrial, se exigió un mayor consumo de energía y se intentó atender, en los primeros años, con el modelo clásico de suministro de energía con biomasa. Se necesitan grandes extensiones forestales, que desaparecieron, para cubrir la demanda, con el consiguiente daño ambiental. A pesar de esto la biomasa era insuficiente para cubrir la demanda energética y empezaron a desarrollarse otros modelos energéticos, en primer lugar con el carbón y posteriormente con el petróleo y sus derivados y con la energía nuclear. Las sociedades modernas siguen exigiendo, cada vez mas, un aumento de consumo de la energía, pero a la vez, es una sociedad respetuosa con el medio natural, que esta reaccionando ante los problemas ambientales de su desarrollo. Uno de los problemas ambientales es el efecto invernadero ocasionado por la emisión de gases contaminantes, muchos de ellos emitidos en los procesos de combustión como es el caso del anhídrido carbónico. Por otra parte los sistemas de energía nuclear, aunque pueden dar una solución general, presentar una fuerte contestación en ciertos miembros de la sociedad. Frente a esta situación se presentan las energías renovables, dentro de las cuales merece especial interés la energía de la biomasa. Presenta algunas ventajas como es el escaso incremento de los gases de efecto invernadero, el fomento de la agricultura local, la reducción de la dependencia energética etc. Uno de los principales riesgos que se pueden presentar en algunos países deficitarios de productos alimenticios es la dedicación de terreno a cultivos energéticos, abandonando cultivos de productos alimentarios o la dedicación de productos alimentarios a su transformación en combustibles energéticos, presionados por la fuerte demanda energética. Se va a realizar un análisis de potencia de la biomasa y de las numerosas tecnologías que se utilizan en los procesos de transformación de la biomasa en energía. Dentro del análisis del potencial de la biomasa se van a analizar dos grandes fuentes: la más extensa que supone la biomasa residual y los incipientes cultivos agroenergéticos. Se analizará la cantidad de biomasa disponible y sus características energéticas. Se realizará un análisis de la legislación que pueda afectar a la utilización de la biomasa residual o a los cultivos agroenergéticos mereciendo especial consideración aspectos relacionados con: condiciones sanitarias, zoosanitarias o fitosanitarias, exigencia de la legislación ambiental sobre residuos y por otra parte legislación específica ligada a la obtención de energía o de combustibles a partir de la biomasa. Con relación a las tecnologías se analizará cada una de las tecnologías tecnologías mas usadas en los procesos de tratamiento de residuos y obtención de biocombustibles o de energía. Merecerá especial atención el análisis de los biocarburantes y su incidencia en el sector del transporte. El mundo agropecuario, como cualquier otro sector de producción deberá adaptarse, a las exigencias ambientales de la sociedad que espera del sector, no solamente los productos base de su alimentación, objetivo tradicional, sino además una fuente de energía renovable, que atienda los nuevos retos energéticos. Quizás este modelo de nueva agricultura de productos alimentarios y energéticos sea de difícil aplicación a países en vías de desarrollo, por la competencia que puede representar frente a la producción de alimentos. Los sistemas de tratamiento de residuos orgánicos, implantados por razones ambientales, deben orientarse hacia tecnologías que aporten energía.


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2.-BIOMASA 2.1 Definición Existen numerosas definiciones de biomasa, pero en se quiere llamar la atención sobre el origen energético de la misma. Se denomina por biomasa a un amplio grupo de productos naturales que se derivan directa o indirectamente del proceso natural de la fotosíntesis, mediante el cual se fija la energía, que llega del sol, en forma de una masa que luego a su vez sufre transformaciones dentro o fuera de los seres vivos. Se define la «biomasa»: como la fracción biodegradable de los productos, desechos y residuos procedentes procedentes de la agricultura (incluidas las sustancias de origen vegetal y de origen animal), de la silvicultura y de las industrias conexas, así como la fracción biodegradable de los residuos industriales y municipales, junto con los cultivos energéticos.

Clasificación de la biomasa La biomasa se puede clasificar siguiendo numerosos criterios. En función de su génesis se distinguen: •

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Primaria o básica, formada formada directamente por la acción de de la fotosíntesis fotosíntesis de las plantas constituyendo constituyendo los vegetales. Es el resultado de la acción de las plantas, con el suelo, su fertilidad, el agua y la luz y en general el clima. Secundaria. Producida por por seres vivos que se alimentan de los vegetales Terciaria. Generada Generada por animales animales que que se alimentan de biomasa biomasa secundaria, secundaria, principalmente principalmente animales carnívoros.

En función del origen de la l a biomasa se distingue:

1) Biomasa natural: Es la que se produce en ecosistemas naturales. Comprende biomasa herbácea o leñosa. Es de interés destacar que la explotación explotación intensiva de este recurso puede puede no ser compatible con la protección de entorno.

2) Biomasa residual: Comprende lo que se ha venido denominando como residuos orgánicos fermentables e integra los residuos agrícolas, los ganaderos, los forestales, los residuos de industrias forestales y agrícolas, la fracción orgánica de los residuos urbanos y los lodos de depuradoras de aguas residuales urbanas. a) Los residuos residuos agrícolas comprenden comprenden todas las partes de los cultivos alimentarios alimentarios o industriales que no son consumibles y que se generan como exigencias del cultivo correspondiente. Los residuos agrícolas leñosos proceden principalmente de las podas de olivos, viñedos y frutales, por lo que su producción tiene un carácter estacional. La eliminación de estos residuos presenta beneficios ambientales y fitosanitarios, fitosanitarios, puesto que estos productos productos no tienen actualmente actualmente valor en el mercado, sino que por el contrario su eliminación constituye un coste inevitable para el agricultor, su aprovechamiento puede considerarse un beneficio para este y el precio de esta biomasa sería el del coste de las actividades de recogida, astillado y transporte.


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En el caso de los residuos agrícolas herbáceos como la paja de cereales, existen equipos convencionales de recogida y preparación para el almacenamiento y transporte habitualmente empleados. Al contrario de lo que ocurre con los residuos leñosos, para los herbáceos existe un cierto mercado, por lo que el agricultor recibe un cierto ingreso por la venta del subproducto. b) Los residuos forestales se obtienen de la explotación anual de los bosques. Esta explotación da lugar a la obtención de fustes o troncos, mientras quedan en el terreno cortezas, ramas, hojas y tocones o cepas (alrededor de 3,5 toneladas por hectárea y año) que aparecen en forma de residuos. Lo mismo ocurre con la biomasa resultante de los cultivos de plantaciones forestales. La obtención de residuos forestales implica una serie de operaciones de limpieza, astillado y transporte. c) Los residuos de las industrias industrias agroalimentarias agroalimentarias corresponden corresponden a aquellos de naturaleza orgánica orgánica que son producidos por las industrias derivadas de la agricultura (aceite de oliva, azucareras, fábricas de cervezas, destilerías, etc.) y la ganadería (mataderos, lecherías, etc.). La legislación vigente relativa al control de estos efluentes ha conducido a una mejor recuperación de estos residuos industriales. d) Los residuos residuos municipales o urbanos presentan presentan una una importante fracción fracción orgánica, orgánica, por encima del 50%, 50%, que pueden constituir otra fuente importante de biomasa. Por razones legales y técnicas, es importante facilitar el aprovechamiento de esta biomasa residual. e) Los lodos orgánicos orgánicos de las estaciones depuradoras depuradoras de de aguas residuales residuales urbanas. Son el resultado resultado de las actividades de depuración de las aguas residuales y constituyen una importante fracción de la biomasa residual generada en el medio municipal o urbano.

3) Cultivos energéticos: La agricultura tradicional se ha ocupado de cultivar plantas con el fin de obtener productos que satisfagan las necesidades de alimentación prioritariamente y protección para el hombre o para sus animales domésticos. Los cultivos energéticos incorporan a la agricultura tradicional un objetivo prioritario y es la de obtener productos para cubrir las necesidades energéticas de la sociedad. Integran un amplio grupo de cultivos: unos, los llamados tradicionales pero orientados, no a la obtención de alimentos sino a la obtención de un producto con el mayor valor energético posible y otros cultivos nuevos hasta ahora no contemplado, pero que presentan un importante potencial energético. Estos cultivos, a diferencia de los agrícolas tradicionales, tienen como características principale principaless su gran productividad productividad de biomasa biomasa y su elevada rusticidad, rusticidad, expresada expresada en caracterís características ticas tales como resistencia a la sequía, a las enfermedades, vigor, precocidad de crecimiento, capacidad de rebrote y adaptación a terrenos marginales. Existe también biomasa procedente procedente de cultivos energéticos, energéticos, entre los que se pueden pueden incluir cultivos tradicionales (cereales, caña de azúcar, semillas oleaginosas) y otros nuevos, no convencionales (cynara, pataca, pataca, sorgo sorgo dulce, dulce, entre otros) que están siendo objeto objeto de numeroso numerososs estudios estudios para conocer su potencia potenciall energético y determinar las exigencias de estos nuevos cultivos. Todo ello junto con otros excedentes procedentes de la industria agroalimentaria, conserveras, mataderos, de la transformación cárnica conforma el potencial biomásico de ser susceptible de valorización energética. energética. De forma que podemos contar con una cantidad estimada de generación por distintas vías, en torno a 250 millones de toneladas al año, con la siguiente distribución:


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Generación potencial de biomasa residual. España 2012

Elaboración propia. Datos procedentes de INE, Ministerio de Agricultura y otros organismos. Unos 100 millones de toneladas de residuos ganaderos fundamentalmente de purines y excretas, seguido de 60 millones de residuos agrícolas tanto del ámbito leñosos como de cerealistas y forrajeros, en tercer lugar con 30 millones de toneladas los residuos forestales procedentes de laboras selvícolas los residuos urbanos con 26 millones de toneladas. Ahora bien esta biomasa potencial no toda es susceptible de ser valorizada, los factores que intervienen son fundamentalmente los siguientes: Posibilidad de uso para otros fines, como pueden ser los purines de origen ganadero que en un porcentaje significativo son aplicados al terreno como fertilizante, parte de los residuos agrícolas en especial los procedentes de los cultivos cerealistas y forrajeros. Otro factor es la densidad geográfica y la accesibilidad al recurso, en este sentido los residuos forestales son los mas afectados para su valorización, así, pendientes excesivas y una inadecuada programación de las labores de corta y el régimen de tenencia (privada-pública) hacen que su uso real sea bastante menor que lo estimado en la tabla precedente. Todas estas cuestiones logísticas y estratégicas originan que la biomasa utilizable alcance valores de unos 75 millones de toneladas con la siguiente distribución:

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Autor: Julián González Gómez-Platero.

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Generación real de biomasa residual. España. 2012

En los gráficos que a continuación se exponen queda suficientemente explicito tanto en cantidad como en porcentaje la biomasa potencial y las biomasas utilizables en función de sus tipologías.


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Esta particularidad nos indica que los residuos procedentes del ámbito urbano son los que presentan un porcentaje superior debido fundamentalmente a su concentración y sus sistemas de recogida y transporte altamente testeado, a continuación son los residuos del ámbito ganadero los que presentan un uso interesante con un 38% de su generación y como posteriormente se verá con importantes áreas geográficas de concentración, siendo los forestales y los agrícolas lo que presente un menor porcentaje de uso respecto a su generación, lo que no implica que en zonas concretas y por razones medioambientales y de riesgo sean muy interesante la valorización de estos materiales. Las cantidades, las tipologías y su presencia geográfica pueden consultar y detallar en

http://bioraise.ciemat.es/bioraise/intro.aspx En esta página se puede estimar por tipología de biomasa y por su distribución geográfica el montante de biomasa residual a nivel Nacional, Autonómico y Local, pudiendo realiar una primera aproximación a las cantidades de biomasa disponibles en una zona de actuación concreta.


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3. DETALLE DE BIOMASA RESIDUAL POR TIPOLOGÍAS 3.1. BIOMASA AGRÍCOLA Los residuos agrarios, son los residuos generados en el entorno natural y lo integran un grupo heterogéneo de productos compuestos por las plantas, o parte de ellas, que es preciso separar para obtener el fruto, o el propio producto agrícola y en algunos casos los excedentes de los procesos de transformación de la industria agroalimentaria. 3.1.1.- Residuos de los cultivos

Como consecuencia de la actividad agrícola, se genera una gran cantidad de residuos. Unos como raíces, hojas o frutos se descomponen y se integran en el suelo mejorando las propiedades agronómicas del suelo cultivado. Otros residuos integrados por tallos y, en general, por la parte aérea de la planta, se aprovechan en ganadería e industria. Por último, se producen unos residuos que no se aprovechan en la zona en que son generados, y que es preciso eliminar para facilitar las labores agrícolas. Estos últimos se producen en los siguientes cultivos: a)

Biomasa procedente de cultivos agrícolas no leñosos. Los residuos que producen estos cultivos al

ser cosechados, son de naturaleza fibrosa como pajas o cañotes y residuos verdes de alto contenido en humedad, aunque fundamentalmente son los primeros los mas aptos para el uso como biomasa objeto de ser valorizables. La cantidad de paja generada varía entre 1,5 y 2,5 toneladas por cada hectárea de cultivo, dependiendo del cultivo y de la zona geográfica de producción, estimando una media de 2,0 toneladas por hectárea y año.

b)

Biomasa procedente de cultivos agrícolas leñosos, tales como frutales de pepita y de hueso, viñedo

y olivar. La generación de estos residuos proviene de las labores de poda anual y arranque y reposición de pies, estos materiales presentan un alto poder calorífico entre los 3.500- 4.000 Kcal/por kg, lo que implica que la valorización será mediante incineración, y/o carbonización, con la posibilidad generación de energía eléctrica, o como combustible sustitutivo convencional que presenta un mayor rendimiento. . Los valores medios de generación de biomasa residual, varían de 1'5 a 4,5 toneladas por hectárea en los cultivos de frutales, a 3,5 -4,5 toneladas por hectárea en cultivos tradicionales como el viñedo y el olivar. En España según los datos estadísticos del año 2012 presenta una superficie de cultivos susceptibles de ser considerados potencialmente generadores de biomasa de unas 11.200.000 hectáreas y la distribución por tipo de cultivo es la siguiente:


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Superficie de cultivos agrícolas. España 2012 TIPOLOGÍAS DE CULTIVOS

HAS

CEREALES GRANO (CE) FORRAJERAS (FO)

6.385.886 933.578

FRUTALES CITRICOS (CI)

305.954

FRUTALES NO CITRICOS (FR)

1.009.959

VIÑEDO (VI)

967.055

OLIVAR (OL)

2.584.564

TOTAL

12.186.995

Elaboración propia. Datos estadísticos 2012 INE y Ministerio de Agricultura.

De los datos anteriormente expuestos se infiere que la biomasa procedente del ámbito cerealista, representada fundamentalmente por Castilla León, Castilla La Mancha, Navarra, Aragón, Madrid y Extremadura, Andalucía) representa el 52% de la superficie, seguida de la zona olivarera (Andalucía, Castilla La Mancha, Extremadura) con un 23% y el cultivo del viñedo con un 9% de la superficie cultivable y mayoritariamente representado en Castilla La Mancha y con una amplia representación de distintas comunidades autónomas debido a zonas vitivinícolas de denominación de origen. Por último y en cuanto a frutales tanto cítricos como no cítricos con un 12% de la superficie cabe destacar dos zonas predominantes la Comunidad Valenciana y Cataluña. Todo esto conforma que existen áreas de concentración de distintas tipologías de biomasa agrícola bien definidas, Andalucía, Castilla La Mancha, Castilla León, Aragón, Navarra y Extremadura. Y a su vez una clara especialización en Levante y Cataluña con una alta representación del sector frutal, tanto cítricos como no cítricos. Se adjunta en anexo de datos complementarios en cuanto a la distribución superficial de los diferentes cultivos agrícolas para cada una de las comunidades autónomas. Avd. Juan de la Cierva, 24 Edif. 6C Planta baja y 8A

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http://bioraise.ciemat.es/bioraise/intro.aspx, del ciemat

Programa Bionline para la estimación de biomasa a nivel de E spaña, del i dea. A partir de la superficie agrícola en explotación en España la generación de biomasa residual se estima en 27,5 millones de toneladas anuales, de las con 12,8 proceden de los cultivos cerealistas y 12,3 de los cultivos leñosos, lo que implica que tanto porcentualmente como por distribución geográfica, la biomasa procedente de origen agrícola permite optar por soluciones de valorización muy interesantes, así como una amplia red de implantación de instalaciones de valorización, de manera que permite un desarrollo a medio plazo integrador.

Generación de biomasa agrícola potencial y valorizable (Millones Ton) TIPOLOGÍAS DE CULTIVOS

HAS

CEREALES GRANO (CE) FORRAJERAS (FO) FRUTALES CITRICOS (CI) FRUTALES NO CITRICOS (FR) VIÑEDO (VI) OLIVAR (OL) TOTAL

MTon/año

6.385.886 933.578 305.954 1.009.959 967.055 2.584.564 12.186.995

Mton/año Valorizable

12,8 1,9 0,5 4,5 3,4 4,4 27,5

2,0 0,3 0,1 0,7 0,5 0,70 4,4

De esta biomasa potencial se ha estimado un porcentaje medio en torno al 16% como biomasa anual disponible a corto plazo que representa un total de 4,4 millones de toneladas anuales, es decir la posibilidad de sustitución de unos 1,4 millones de toneladas de combustible convencional, gas y petróleo.


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Se incluye los datos estadísticos de las superficies de cultivos elaborado por el Ministerio de agricultura a fecha de 2013. Enlace. http://www.magrama.gob.es/es/estadistica/temas/estadisticas-agrarias/00Espa%C3%B1a_tcm7308388.pdf

A partir de estos datos y con los coeficientes de generación de biomasa residual por hectárea para cada tipología de cultivos.

Coeficientes estimados de producción por hectárea de los cultivos más representativos

Datos medios estimados. Elaboración propia. Para mayor información en cuanto a cálculo de la biomasa pueden consultar http://bioraise.ciemat.es/bioraise/intro.aspx, en esta página se puede estimar por tipologías y por áreas geográficas, la biomasa en toneladas. También existe Bionline, un programa de descarga gratuita que permita en una primera aproximación calcular para un área concreta la cantidad de biomasa generada. Todo ello nos permite saber de manera aproximada el potencial y el real de la biomasa procedente de este tipo de cultivos, y que es estima en unos 27 millones de toneladas. TIPOLOGÍAS DE CULTIVOS

HAS

CEREALES GRANO (CE) FORRAJERAS (FO) FRUTALES CITRICOS (CI) FRUTALES NO CITRICOS (FR) VIÑEDO (VI) OLIVAR (OL) TOTAL


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MTon/año

6.385.886 933.578 305.954 1.009.959 967.055 2.584.564 12.186.995

12,8 1,9 0,5 4,5 3,4 4,4 27,5



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Mton/año Valorizable

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3.2. Biomasa forestal Los árboles y, en general, el monte, son una fuente de riqueza de la que se obtiene una gran cantidad de residuos en forma de arbustos, ramas, cortezas, serrín, etc. Estos residuos forestales han sido, durante varios siglos, la fuente energética más importante para uso doméstico y, posteriormente, industrial. El bajo precio y la comodidad de manejo de otras fuentes de energía como el gas butano, han ido transformando esta fuente de energía en residuos forestales. Estos residuos han hecho daño al monte en forma de plagas y sobre todo han sido una de las causas más importantes de los incendios forestales. Para su mejor estudio, los residuos se van a dividir en dos grandes grupos: residuos actuales y residuos potenciales. 3.2.1.- Residuos forestales actuales

Los residuos actuales son los que se generan todos los años en las actividades de las explotaciones forestales, ya sea para la obtención de madera o como consecuencia de las plantaciones forestales.

Residuos en la corta y obtención de la madera Según valores medios de datos bibliográficos internacionales, para varias especies, las diferentes partes del árbol se distribuyen en:

- 67% tronco - 15,5% ramas - 3% hojas - 14,5% tocones Las ramas que se producen en las cortas son de muy diversos diámetros. En general, las ramas con diámetros superiores a 7,5 cm, se utilizan en la industria de tableros conglomerados o de celulosa. Las ramas finas son consideradas como residuos y hay que eliminarlas del monte para evitar plagas o incendios. Referente a la producción de tocones y raíces, puede tener interés en algunos sistemas de explotación del monte, basados en la extracción integral del árbol para su posterior aprovechamiento. No obstante, se han desarrollado algunos trabajos sobre extracción de tocones para su destino a la industria celulosa y a la de tableros conglomerados.

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Residuos obtenidos en los tratamientos silvícolas

Son considerables los residuos que se producen en las claras y clareos que se realizan en los cultivos forestales o en montes repoblados. La finalidad primera de estos trabajos, es ir reduciendo paulatinamente, el número de plantas por hectárea a medida que los árboles van tomando un porte mayor. La eliminación de estos residuos es obligada por varias razones, destacando las exigencias del cultivo forestal y las sanitarias del monte y para evitar la propagación de incendios. Otro capítulo importante lo integran los residuos que se generan como consecuencia de los incendios forestales y los generados en los trabajos de recuperación de espacios naturales protegidos.


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Hasta ahora, se han venido realizando estos trabajos en invierno y la eliminación de los residuos, cuando se ha efectuado, ha sido por medio de fuego controlado. Cada vez más, se está entendiendo la técnica de astillado en el monte. La astilla obtenida puede ser consumida, como se expondrá en los capítulos siguientes. 3.2.2.- Residuos forestales potenciales

Los montes naturales son una fuente de biomasa donde crece todo tipo de plantas herbáceas y leñosas. El cuidado del monte, para su explotación o para su mejor conservación, exige una serie de trabajos forestales de control de crecimiento de las plantas y la retirada de una cantidad considerable de biomasa que denominamos residuos potenciales. Estos residuos se producen como consecuencia de la ejecución de programas de cuidado de los montes, que los técnicos aconsejan realizar, al menos, cada diez años. 3.2.3.- Residuos forestales disponibles en España

De acuerdo con el inventario citado en los párrafos anteriores, la producción de residuos forestales, incluyendo los residuos de las industrias de la primera transformación de la madera, es de unos 5,1 millones de toneladas anuales. Esta cifra integra la producción de los residuos que se generan en los trabajos de corta y limpia que se realizan en la actualidad, anualmente, en España. Esta cifra podría multiplicarse casi por 5 si se consideran los residuos potenciales, es decir, los que podrían obtenerse si se limpiasen los bosques españoles con una frecuencia de 10 años. Se incluye los datos estadísticos de las superficies de MASA FORESTAL por el Ministerio de agricultura a fecha de 2013. Enlace. http://www.magrama.gob.es/es/estadistica/temas/estadisticas-agrarias/00Espa%C3%B1a_tcm7308388.pdf

Superficies forestales por CCAA


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Ratio de producción media en labores de corta, clareo y tratamiento silvícola de 2,0 tm por hectárea y año con la siguiente distribución por especie, lo que potencialmente pude suponer unos 30 a 35 millones de toneladas anuales.

3.3.- Residuos ganaderos Dentro de este capítulo se van a comentar dos grandes áreas generadores de residuos derivados de la actividad ganadera, y en general de animales vivos, domésticos o salvajes, que tienen relación con el hombre y que pueden influir en su salud. Están integrados, por una parte por las excretas de los animales, por los medios de explotación, limpieza, por derramas de piensos y productos de la explotación ganadera y Avd. Juan de la Cierva, 24 Edif. 6C Planta baja y 8A

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por otra parte por animales o restos de animales. Para su mejor análisis, se distinguimos dos tipos de residuos ganaderos:  

Residuos generados en la explotación ganadera Residuos o subproductos de origen animal.

Estos excedentes están catalogados dentro de la Lista Europea de Residuos (LER) pertenece al código:

02 01 06: Heces de animales, ori na y estiércol (incluida paja podrida) y efluentes recogidos selectivamente y tratados fuera del lugar donde se generan.

3.3.1 – Residuos de la explotación ganadera.

La ganadería clásica ha dado paso a explotaciones ganaderas, con mayor intensidad y concentración de animales, para poder usar las tecnologías más avanzadas, aumentar la productividad y reducir los costos, única vía de entrar en un mercado de competencia de productos y de precios. En estas explotaciones, que se comportan como verdaderas fábricas de productos animales, se aplican unos sistemas de limpieza semejantes a los de la industria para retirar las deyecciones de los animales por medio del agua. El resultado de esta limpieza es la generación de un vertido, con alto contenido en humedad y materia orgánica, que denominamos purines o residuo ganadero. Ganadería de mayor incidencia ambiental.

No todas las explotaciones de ganado tienen el mismo efecto negativo sobre el medio ambiente. El mayor problema se presenta en las grandes aglomeraciones ganaderas. Las ganaderías intensivas con mayor incidencia negativa en el medio natural, son la ganadería porcina, la intensiva de bovino y la a viar. Las explotaciones ganaderas gestionadas de forma intensiva, se comportan como verdaderas industrias donde el objetivo fundamental es optimizar la producción ganadera y reducir los costos. Dentro de esta filosofía, llegan a la granja materias primas, pienso, energía y agua, y salen productos elaborados como carne, huevos, leche, etc. Todas las operaciones de la granja han de optimizarse y una de estas operaciones es la limpieza. Como consecuencia de esta limpieza se genera un residuo ganadero que hay que sacar de la granja, por razones sanitarias, y posteriormente procesar de forma conveniente para evitar que pueda hacer daño al suelo, al agua y, en general, al medio natural. Es importante señalar que en estas explotaciones, ha desaparecido la fuente del estiércol y se ha creado, a su costa, un nuevo producto conocido con el nombre de residuo ganadero. Mientras el estiércol era un producto sólido más o menos estable y fácil de manipular fuera de la granja, el residuo ganadero es un producto líquido inestable, de difícil almacenamiento y que exige un tratamiento específico de depuración o aprovechamiento. Aunque todas las explotaciones ganaderas pueden gestionarse de forma intensiva, en España las explotaciones intensivas se concentran en las de ganado porcino, bovino y aves.


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- Las explotaciones de ganado porcino Las explotaciones de ganado porcino, por su grado de intensidad, por su número creciente y por su gran riesgo de originar impactos sobre el medio ambiente, han sido objeto de una legislación específica, por el que se establecen normas básicas de ordenación de las explotaciones porcinas, establece las normas por las que se regula la aplicación de medidas de ordenación sanitaria y zootécnica de las explotaciones porcinas, incluidas entre ellas la capacidad máxima productiva, las condiciones mínimas de ubicación, infraestructura zootécnica, sanitaria y los equipamientos, que permitan un eficaz y correcto desarrollo de la actividad ganadera en el sector porcino, conforme a la normativa vigente en materia de higiene, sanidad animal, bienestar de los animales y medio ambiente. Legalmente se exige: a) La disposición de sus construcciones e instalaciones, utillaje y equipo posibilitará, en todo momento, la realización de una eficaz desinfección, desinsectación y desratización. b) Se situará en un área cercada, que la aísle del exterior, y dispondrá de sistemas de protección contra posibles transmisiones de enfermedades. c) Dispondrá de un vado sanitario o cualquier otro sistema eficaz en sus accesos, para la desinfección de las ruedas de los vehículos que entren o salgan de la misma. Así como, sistema a presión para la desinfección del resto del vehículo. d) Tienen que disponer de un sistema de recogida o tratamiento y eliminación de cadáveres, con suficientes garantías sanitarias y de protección del medio ambiente. e) Deberán aplicar y mantener los programas y normas sanitarias contra las principales enfermedades de la especie sujetas a control oficial. A estos efectos, dispondrán del adecuado lazareto para la observación y secuestro de los animales. En todo caso, se aplicarán rigurosamente las medidas de bioseguridad. Como se ha expuesto, se deberán tener presente la adecuada canalización del purín y su almacenamiento, para facilitar su tratamiento. Las cochiqueras o recintos para albergar a los animales, disponen de un suelo perforado o enrejillado que facilita la eliminación de las excretas, que caen a la parte baja, donde se acumulan. Periódicamente, se deberá proceder a la limpieza y desinfección de la nave. En esta operación, que se realiza con equipos de agua a presión, es importante evitar pérdidas innecesarias de agua, pues además de fomentar el consumo de agua, diluye excesivamente los purines, dificultando su posterior depuración. Si los purines van a tener un tratamiento biológico de depuración, deberá vigilarse el uso de desinfectantes que puedan imposibilitar la depuración biológica. Los purines están integrados por: las excretas de los animales, heces y orines, por el agua de limpieza con desinfectantes y por restos de comida. Los comederos de los animales deberán diseñarse para evitar las pérdidas de pienso, pues además del costo del pienso, incrementa la concentración orgánica y, por tanto, los gastos de depuración. Las explotaciones de ganado deberían disponer de fosas para almacenar el purín que se genere en el interior de las cochineras. Estas fosas deberán estar conectadas con una fosa de recepción total, que deberá tener una capacidad mínima para albergar el purín producido a lo largo de tres meses. y deberán situarse lejos de las naves. El acceso a estas naves deberá hacerse por puertas y camino distinto al de acceso de animales. A ser posible, deberá realizarse fuera de la granja. Las explotaciones intensivas de ganado porcino son muy sensibles a enfermedades y pestes que en poco tiempo pueden originar la muerte de gran número de animales, por lo cual, deberá prestarse gran interés a la sanidad de la granja y evitar posibles contagios de otras granjas, a través del transportes de los purines. Este hecho deberá tenerse en cuenta en proyectos de tratamiento comunal de los purines. Avd. Juan de la Cierva, 24 Edif. 6C Planta baja y 8A

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Las explotaciones de ganado bovino Hace años, la mayoría de las explotaciones intensivas de ganado bovino para producción de leche se realizaba en granjas donde los animales estaban atados. En la actualidad, estas explotaciones están siendo sustituidas por explotaciones o estabulaciones libres en corrales o parques donde los animales depositan sus excretas, que son retiradas por medios mecánicos en forma pastosa o sólida, constituyendo la base de fermentación de lo que será el estiércol. En estas explotaciones, la producción de líquidos no es elevada y solamente están integradas por orines y posibles aguas de lluvia. Otras circunstancias concurren en las explotaciones de vacuno de corta edad, para la producción de carne, donde los animales permanecen en recintos cerrados con el piso enrejillados, para favorecer la caída de las excretas a un nivel inferior o deposito, desde donde se retirarán. Se trata de recintos con un funcionamiento similar al de las cochiqueras del ganado porcino. Las excretas se produce en estado líquido y si no son tratadas adecuadamente pueden origina una contaminación similares a las del ganado porcino.

Las explotaciones intensivas de aves Dichas explotaciones no se han considerado en el presente informe ya que actualmente sus excretas presentan una valorización agrícola y excepto algunas excepciones su uso recae sobre este campo y no tanto como materia para la valorización energética. Dicho esto a continuación se detalla el número de cabezas a 2012 presentes en cada comunidad Autónoma y por tipología de explotación ganadera.

NÚMERO DE CABE ZAS POR TI POLOGÍ A DE G ANADO

Comunidad Autónoma Andalucía Aragón Principado de Asturias Islas Baleares Canarias Cantabria Castilla-La Mancha Castilla y León Cataluña Extremadura Galicia Comunidad de Madrid Región de Murcia Comunidad Foral de Navarra País Vasco La Rioja Comunidad Valenciana España Avd. Juan de la Cierva, 24 Edif. 6C Planta baja y 8A

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Bovino 791.712 325.239 398.601 27.024 19.960 291.339 366.268 1.314.596 608.979 826.094 980.368 64.171 54.661 118.335 168.124 38.545 69.513 6.463.547

Ovino 3.146.572 3.144.790 63.983 336.413 114.204 74.063 3.589.594 4.042.187 947.289 4.545.955 329.6281 119.761 666.162 753.609 354.445 198.174 481.747 22.908.576

Caprino 1.107.228 49.063 28.818 11.037 392.740 17.216 343.041 132.962 90.774 295.689 75.807 24.169 118.382 9.669 26.694 29.657 89.007 2.841.953



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Porcino 2.220.807 4.508.756 29.569 41.223 62.728 6.712 1.557.902 3.577.256 6.314.101 1.682.492 847.991 45.459 2.055.883 557.879 31.991 105.869 1.227.404 24.884.022 Fax 96 136 66 80


http://es.wikipedia.org/wiki/Ganader%C3%ADa_en_Espa%C3%B1a#Ganado_porcino Datos de consulta.

Distribución de la cabaña ganadera. En régimen de explotación intensiva.

Producción de excretas

La cantidad de excretas generadas por la ganadería española durante la década 2000-2012, según el Anuario de Estadística Agraria del Ministerio de Agricultura, ha experimentado un incremento del 12% reflejando así el incremento de la producción ganadera. Solamente las excretas del ganado equino se reducen frente a incrementos en todas las demás ganaderías. El mayor aumento de sus deyecciones, en estos diez años, corresponde a las aves con un incremento del 100%. La producción media anual de excretas y purines, en el período considerado fue de unos 100 millones de toneladas.

- Ganado Porcino: La casi totalidad de las explotaciones de ganado porcino disponen de sistemas de retirada de las excretas por vía líquida y, por tanto, generan purines. Se deben exceptuar las explotaciones llevadas en régimen abierto de montanera, principalmente las explotaciones de cerdo ibérico. El número de estos animales representa un valor en torno al 3% del censo de ganado porcino. También deberían exceptuarse las explotaciones familiares dedicadas a cebo o a producción, cada vez más escasas. Teniendo en cuenta las anteriores consideraciones, se podría estimar que el 90% de la ganadería porcina española genera residuos ganaderos de carácter intensivo. Avd. Juan de la Cierva, 24 Edif. 6C Planta baja y 8A

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- Ganado Bovino: Se ha considerado que produce residuos ganaderos la ganadería bovina, explotada en régimen intensivo. Se trata de animales de raza frisona y parda alpina, así como las explotaciones ganaderas, de cualquier raza, destinadas a cebo y sacrificio, antes de 24 meses. Con estas consideraciones, se ha estimado que el 55% de las excretas de ganado bovino se produce en forma de residuo ganadero. - Aves: La mayoría de las granjas de aves se explotan en régimen intensivo. Para estimar la producción de residuos, del censo total de explotaciones avícolas, se deducen las llevadas en régimen de pequeñas explotaciones camperas. De esta forma se puede estimar que el 80% del estiércol de aves se produce en forma de residuo ganadero.

A efectos de este documento nos centramos en los excedentes de porcino y para explotaciones de ciclo cerrado, es decir desde el nacimiento hasta su venta y transformación cárnica, cabeza aproximadamente de unos 100 KG, que son la mayoría de las explotaciones la generación media de purín es de 7 litros por cabeza y día, teniendo en cuenta que el ciclo de rotación media es de unos 4 meses. No obstante en la tabla adjunta se especifica las cantidades de generación de purín y su composición fundamental Generación de purín y su equivalencia en unidades ganaderas. Tipo de ganado

Estiércol líquido y semilíquido

Contenido en Nitrógeno Kg/plaza/año

Equivalencia en UGM

M3/año 17,75

57,6

0,96

5,10 6,12 2,50 0,41 1,80 2,50 2,15 6,12

15,00 18,00 8,50 1,19 6,00 8,50 7,25 18,00

0,25 0,30 0,14 0,02 0,10 0,14 0,12 0,30

Cerda con ciclo cerrado*........... Cerda con lechones hasta destete (0 a 6 Kg.).............................. Cerda con lechones hasta 20 Kg. Cerda de reposición.................... Lechones de 6 a 20 Kg............. Cerdo de 20 a 50 kgs.................. Cerdo de 50 a 100 kgs................ Cerdo de cebo de 20 a 100 kgs. Verracos.....................................

*

Incluye la madre y su descendencia hasta la finalización del cebo UGM . Unidades ganaderas Mayores.

En la tabla que se adjunta aparecen los valores de generación de purín por tipologías de ganado y condiciones de las explotaciones.


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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA ENERGÍA Avd. Juan de la Cierva, 24 Edif. 6C Planta baja y 8A

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Parque Tecnológico


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46980 Paterna - Valencia 

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Tel. 96 136 66 70



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Siguiendo este criterio y de acuerdo con los datos estadísticos del Ministerio de Agricultura en España, la generación de purines del ámbito ganadero se estima en torno a 55 Mi llones de m3 anuales al año 2013. Con la siguientes distribución porcentual por Comunidad Autónoma. PRODUCCION DE PURIN (m 3 /año) RESTO CC.AA. GALICIA ANDALUCIA 5% 5% 9% EXTREMADURA 5%

ARAGON 15%

R. MURCIA 8% CATALUÑA 25%

C. VALENCIANA 6% CASTILLA-LA MANCHA CASTILLA Y LEON 7% 15%

3.4.- Residuos de industrias agrarias de alta carga orgánica Sólo se han considerado los residuos de naturaleza orgánica fermentable y, por tanto, en este capítulo sólo se consideran las industrias que generan dichos residuos orgánicos. De todos los sectores industriales se han seleccionado de interés solamente los siguientes grupos de industrias y sus residuos: a) b) c) d) e)

Industrias de conservación y envasado de frutas y legumbres Industrias de fabricación de aceites de oliva Industrias de fabricación y rectificación de alcoholes y elaboración de bebidas espirituosas Industrias de elaboración de frutos secos Industrias de transformación de la madera y fabricación de muebles de madera

Los residuos producidos en las industrias de primera transformación de la madera, están integrados por puntales, costales, viruta y serrín, y se suelen contabilizar con los residuos forestales. Los residuos de la segunda transformación de la madera son menos voluminosos y están compuestos, principalmente, por viruta, serrín y restos de madera. Estos residuos se aprovechan enérgicamente en industrias locales y los absorbe la ganadería, principalmente las granjas de gallinas. El cálculo de dichos residuos se realizó en un primer "Inventario de residuos orgánicos" en base a deducciones indirectas, considerando, por una parte, la materia prima y, por otra, el producto elaborado, partiendo de información y datos oficiales. La cantidad de residuos industriales de naturaleza orgánica que se generan en España se acerca a los cinco millones de toneladas anuales. Muchos de los residuos considerados contienen un elevado porcentaje de humedad como alpechines, vinazas y conservas vegetales.


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Un análisis conjunto de los residuos refleja la mayor importancia de los residuos de frutos secos, con 2,2 Mt, lo que supone el 72% del total. Menor importancia corresponde a los residuos obtenidos en la elaboración de vino, que sólo se alcanzan 1,5 millones de toneladas anuales. Las industrias que elaboran frutos secos se encuentran bastante repartidas geográficamente por toda España. Las mayores producciones de residuos se alcanzan en Baleares, Murcia y Alicante. Las industrias conserveras se centran, principalmente, en Badajoz, Valencia, Murcia y Navarra, que generan el 70% del total. Las almazaras y extractores de aceite se centran, fundamentalmente en Jaén, seguidos de lejos por Ciudad Real. Estas provincias generan el 47% de este sector industrial. Los residuos derivados de la extracción de vino se encuentran repartidos en todo el ámbito nacional, correspondiendo la mayor producción a Ciudad Real, seguida de lejos por Cuenca y Toledo. Referente a las cantidades generadas, ninguna provincia alcanza las 400.000 t/año, siendo Murcia con 368.000 t/año mayor productora, seguida de Baleares y Málaga. Solo siete provincias superan una producción anual de 250.000 t. Se analizan dos sectores de industrias agrarias de especial interés en España: * Industrias de fabricación de aceites de oliva * Industrias derivadas de la remolacha azucarera y de la vid 3.4.1. -Industrias de fabricación de aceites de oliva

La industria extractora de aceite de oliva o almazara, desarrollada en España, y en los países mediterráneos, desde hace siglos, produce un vertido, con elevada carga orgánica y con alto efecto contaminador sobre los cauces públicos, donde clásicamente se ha ido vertiendo y que se denomina alpechín. Se entiende por alpechines, oleazas o jámilas, las aguas residuales originadas en las almazaras o industrias de obtención de aceite de oliva. Estas aguas residuales comprenden dos grandes fracciones; el residuo acuoso o agua de vegetación de las aceitunas y las aguas de manipulación y lavado. Son vertidos de color oscuro y de olor característico En los últimos años, estos vertidos han originado, en algunas zonas de España, una elevada contaminación de las aguas para consumo, con grave riesgo para la salud humana. Alguna de las circunstancias que han contribuido a agravar estos problemas son: a) b) c) d)

Excesiva concentración del cultivo de olivo en ciertas zonas. Así, Andalucía tiene el 60% de la superficie olivarera nacional, de la cual sólo la provincia de Jaén supone el 25%. Concentración en un período corto de tiempo, inferior a tres meses, la producción anual de alpechines correspondiente a la campaña anual de molienda. Reservas limitadas de agua en las zonas olivareras, como consecuencia de una climatología seca. Concentración de los puntos de molturación o molinos aceiteros. 3.4.1.1.- Procesos de obtención de aceite de oliva

La obtención de aceite es una técnica, relativamente sencilla y conocida desde la antigüedad. Sin embargo, y como consecuencia de haber incorporado planteamientos ambientales Avd. Juan de la Cierva, 24 Edif. 6C Planta baja y 8A

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al proceso industrial, el objetivo de las almazaras no es solamente la obtención del aceite sino además originar la menor producción de impactos negativos sobre el entorno natural, lo que se traduce principalmente en la reducción de la generación del volumen de alpechines. Se describe a continuación, de forma general, los dos sistemas industriales de extracción de aceite de oliva: los tradicionales de tres fases (aceite orujo y alpechín) y los sistemas recientes de dos fases (aceite y alpeorujo). Dentro de los primeros destacan el sistema de prensas o clásico y el sistema continuo. En el sistema de prensa, las aceitunas son lavadas y transportadas por medio del agua hasta el molino, donde son molidas por grandes rulos de forma troncocónica, de piedra, que giran sobre una cubeta o empiedro. El resultado de la molienda es una pasta sólida, que se transporta a la batidora, para separar el aceite. La fracción sólida restante se extiende sobre capachos o bandejas de esparto, y se apilan, formando los "cargos" que se someten a la presión de una prensa hidráulica, separándose la fracción sólida (orujo) de la líquida que es una mezcla de aceite y alpechín, que se separan posteriormente. En el sistema continuo de tres fases, la molienda se realiza en molinos de discos o de martillos. La masa sólida obtenida se envía a una centrífuga horizontal, donde se separan el aceite el orujo y el alpechín. El principio básico del sistema continuo de dos fases, es la supresión del agua en los procesos de fabricación, con lo cual se evita el 50% del efluente líquido. Como resultado se obtienen dos productos, el aceite y una mezcla de orujo con el agua de vegetación de las aceitunas que se denomina "alpeorujo" o “alperujo”. El beneficio ambiental de este sistema es doble: se ahorra agua limpia y se reducen y concentran los residuos. El alperujo es un producto viscoso que presenta dificultades de almacenamiento por lo cual se deberá secar para facilitar su almacenamiento y uso posterior. En el proceso de extracción de aceite del alpe rujo presenta el problema del secado previo, ya que por efecto de la temperatura, las partículas de orujo son recubiertas por los azucares, contenidos en el alpechín, con lo cual se reduce el rendimiento de la extracción. El aceite representa, en peso, aproximadamente el 20%, el líquido acuoso o alpechín supone el 50% y el 30% restante, la fracción sólida u orujillo, que una vez extraído su aceite. El orujillo está integrado por dos fracciones; una leñosa que proviene del hueso, a veces molido, de la aceituna y otra carnosa o pulpa. El orujillo presenta un aprovechamiento clásico energético o industrial. Cuando es posible la separación de las dos fracciones, hueso y pulpa, ésta se destina a alimentación del ganado. El aprovechamiento energético se basa en su elevado poder calorífico, facilitado por una granulometría adecuada. El aprovechamiento industrial se dirige a la extracción de aceites de elevado grado; "aceites de orujo". 3.4.1.2. - Cantidad de alpechines generados en España

La superficie dedicada a la producción de aceituna de almazara en España, ha sufrido un incremento, próximo al 12% ocupando en 2012 una superficie total de 2.137.500 hectáreas. La producción de aceituna de almazara oscila clásicamente cada dos o tres años. El valor medio de los últimos diez años fue de 2'83 millones de toneladas. El 75% de esta producción de aceituna se localiza en Andalucía, destacando la provincia de Jaén con más de un millón de toneladas de aceituna, lo que supone el 40% de la producción nacional de aceituna de almazara. Siguen en importancia las producciones en las provincias de Córdoba, Granada y Sevilla. Avd. Juan de la Cierva, 24 Edif. 6C Planta baja y 8A

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Actualmente, la producción media de aceite de oliva es de 587.580 toneladas anuales de aceite. La producción media de aceites de orujo es unas 50.000 toneladas anuales. Las cantidades globales de alpechín generado en la almazara, con sistema de tres fases, oscila entre 1 y 1,5 m3 por tonelada de aceituna tratada, con una carga media de 30.000 p.p.m en sólidos totales. Considerando la producción media de "aceituna de almazara" de 2'83 millones de toneladas, la generación de alpechín oscila entre 2'83 y 4'2 Millones de m3, con unos sólidos totales de 84.900 a 127.350 toneladas. Si se considera que la duración de la campaña es inferior a 100 días y la concentración de la producción en unas pocas provincias, se deduce una elevada contaminación de las aguas en dichas provincias.

3.4.1.3.- Características de los alpechines

La composición del alpechín es muy diversa y varia en función de numerosos factores como variedad de olivo, sistema de cultivo en le campo, tiempo de almacenamiento en la almazara, tecnología usada en la extracción del aceite, etc.

COMPOSICI ON DE LOS ALPECHI NES Máxima-Mínima pH

Más Frecuente

4,7 - 5,2

5

DBO5 p.p.m

23.000 - 44.000

33.000

Sólidos: Total p.p.m. " Volátiles p.p.m " Minerales p.p.m

14.100 - 45.100 12.000 - 40.000 2.100 - 5.100

30.000 26.000 4.000

N. Total %

0,03 - 0,07

0,05

P

%

1,15 - 3,85

2,4

K

%

25,4 - 41

30,0

Mg

%

0,93 - 1,86

1,2

Ca

%

2,4 - 4,0

3,0

Na

%

0,5 - 2,0

1,4

Fe

p.p.m.

1.000 - 9.300

4.000

Mn

"

100 - 980

200

Zn

"

200 - 430

230

Cu

"

68 - 110

100

C.E.

m.mhos/cm

8 - 16

polifenoles p.p.m.

3.000 - 8.000

Fuente: Datos medios de distintos laboratorios Avd. Juan de la Cierva, 24 Edif. 6C Planta baja y 8A

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3.4.2.- Industrias derivadas de la remolacha azucarera y de la vid

Como vertidos característicos se producen: las aguas de azucareras, los residuos de bodegas y las vinazas. Si se tiene en cuenta la gran cantidad de productos azucarados y alcohólicos, de los que se extrae el alcohol, se comprende la gran variedad en la composición de las distintas vinazas. Alguno de los parámetros que influyen en la composición de la vinaza son: a)

Cultivo del que se obtiene el producto azucarado como son: vid, remolacha, manzana, caña de azúcar, etc.

b)

Productos industriales de los que se obtiene el alcohol, como son; los vinos, azúcares, melazas, heces, lías, piquetas, flemas, etc.

c)

Procesos y tecnologías industriales de obtención de alcohol, como son: destilados, rectificados, etc.

d)

Profesionalidad de los operarios de los equipos de la alcoholera, relativos al manejo y almacenamiento de las vinazas.

e)

Posible pretratamiento de la vinaza como el necesario para la separación de bitartrato potásico o de nitrógeno proteico.

Se entiende por vinaza los vertidos residuales líquidos que se obtienen en la industria de obtención de alcoholes, a partir de productos alcohólicos líquidos. La industria de elaboración de vinos, azúcares y productos azucarados genera una serie de productos líquidos azucarados que son aprovechados por la industria de extracción de alcoholes. Los azúcares de estos productos son transformados, por fermentaciones, en alcoholes, los cuales son separados por procesos de destilación, quedando como residuo un vertido líquido desprovisto de alcoholes, denominado vinaza. Se analiza a continuación la producción de vinazas y vertidos industriales en los dos sectores industriales de mayor producción de alcohol y vinaza en España: la industria de la remolacha azucarera y la industria derivada de la vid. 3.4.2.1-. Industria de la remolacha azucarera

* Aguas de lavado de azucareras En la industria derivada de la remolacha azucarera se producen unas aguas residuales con elevadas cargas en sólidos orgánicos e inorgánicos (resto de tierras). La manipulación y lavado de las remolachas origina unos vertidos, aguas de lavado, que debe estudiarse para analizar su incidencia en el medio acuático. Composición. Las aguas de lavado de la remolacha contienen una elevada cantidad de sólidos minerales y orgánicos. Los minerales, básicamente, tierra que arrastran las raíces de remolacha desde el campo de cultivo y los compuestos orgánicos, principalmente, sacarosa, proveniente de los jugos celulares de las remolachas. Gran parte de los inertes minerales se separan Avd. Juan de la Cierva, 24 Edif. 6C Planta baja y 8A

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por decantación en balsas. La parte orgánica resultante representa una concentración media de 2 kg de DQO por tonelada de remolacha tratada. La carga orgánica media, para una azucarera que dispone de un sistema de recirculación parcial de agua del proceso y de lavado, es del orden de 5 gr de DQO/litro. La mayor parte de la fracción orgánica está compuesta por sacarosa, que pierden las remolachas en su manipulación. Cantidad. Las necesidades de agua de lavado de una azucarera varían en función de parámetros técnicos de la factoría, como es el régimen del circuito de lavado, cerrado o abierto. Estas cantidades pueden oscilar entre un margen tan amplio como 0'2 a 8 m3 por tonelada tratada. No obstante, un valor frecuente es el consumo de 2m3 de agua por tonelada de remolacha tratada. La producción media de remolacha en España es de unos ocho millones de toneladas, registrándose al final del período un ligero descenso. En la década de los 2000, la producción fue de 7.500.000 toneladas, anuales Si se admiten las cifras de 2 m3 de vertido por tonelada de remolacha tratada, en España se están produciendo unos vertidos de agua de azucarera de 16 millones de metros cúbicos anuales. Si además se tiene en cuenta la estacionalidad en el proceso industrial, unos 100 días y la concentración geográfica de la producción, estos vertidos pueden representar una elevada carga contaminante en las Cuencas del Duero y del Guadalquivir.

COMPOSI CI ON DE VI NAZAS VINAZA DE REMOLACHA 1 Fresca

2 Almacenada en balsas

80-90º 4,3-5 7-7,4 61800-71500

Temperatura pH DBO5 mg O2/l DQO mg O2/l Sólidos totales (ppm) S. volátiles (ppm)

112000-142200

Sulfatos (ppm) Ac. volátil (ppm)

4500-22200

35700-36000

Amoníaco (ppm)

200-3450

5800-8000

S. minerales (ppm) S.suspensión (ppm)

Avd. Juan de la Cierva, 24

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50º 4,8 12000 30000

106000153000 74000111000 3200042000 1870019000 5000-13000

Edif. 6C Planta baja y 8A

3 Vinaza destartarizada

67000-89100 45000-53100 27000-51000 5000-13000



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Alcalinidad (ppm)

5300

25700-31000

S (gr/l) Ca " N " P"K " Mg " Na " Fe (ppm) Mn " Zn " Cu " Fuente:

1,6 2,49 4,8 0,4 0,05 0,15 5,98 1,6 4 25 1,5 3,5 0,5 Datos medios aproximados de distintos laboratorios

La mayor producción remolachera se concentra en dos Comunidades: Castilla y León, con el 56% y Andalucía, con el 31%. Las mayores producciones se presentan en las siguientes provincias: (con las correspondientes participaciones en la producción total en 1989).

Cádiz Valladolid León

1.176 Miles de Toneladas 1.049 Miles de Toneladas 761 Miles de Toneladas

16'0% 14'3% 10'4%

La carga contaminante orgánica de este vertido, admitiendo valores de 2 kg de DQO/t remolacha, representa 16.000 t DQO anuales.

*Vinazas de remolacha Se estima una generación de 130 litros de vinaza por tonelada de remolacha tratada. Considerando la producción media de remolacha azucarera en España, de 8 millones de toneladas, las vinazas producidas, de origen remolachero, fueron de un millón de metros cúbicos anuales. Las vinazas tienen una composición que se expone en la Tabla adjunta y que facilita su tratamiento biológico y su aprovechamiento agrícola, siempre que se aplique una tecnología adecuada. 3.4.2.2.-Industria de la vid

La superficie dedicada al cultivo de la viña para vinificación ha experimentado apli19902010, un incremento del 15%, ocupando, en la actualidad, una superficie media de 1'51 Millones de hectáreas, y produciendo 5'01 millones de t de uva para transformación. El 51% de la superficie del viñedo español, se encuentra en Castilla-La Mancha, quien produce el 45'3% de la uva total. Las provincias con mayor producción son: Ciudad Real, 767.850 t (16'7%) y Toledo, Avd. Juan de la Cierva, 24 Edif. 6C Planta baja y 8A

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574.889 t (12'5%). El resto se centra fundamentalmente en Castilla y León y La Rioja, junto con otras Comunidades.

* Residuos de bodega No se disponen de datos contrastados sobre vertidos en las bodegas españolas, por lo cual se han tomado datos de la bibliografía francesa, italiana y americana. En las bodegas se producen un conjunto de residuos, con una carga contaminante que se genera en las labores de limpieza de todos los equipos que intervienen en el proceso, desde los aperos de vendimia, equipos de manipulación y prensado de la uva, limpieza de recipientes, cubos y suelos, hasta limpieza de equipos de elaboración y embotellado del vino. También los vertidos integran las pérdidas por derrames de vino en los procesos de trasiego, filtrado, clasificación, envasado, etc. La obtención del vino a partir de la uva genera unos vertidos que por su cantidad y composición merecen su análisis. . de uva tratada. Aplicando estos datos a la producción española de 5'01 millones de toneladas de uva, se deduce una generación de vertidos de 1 millón de m3 de agua de bodega. Si se admite una carga contaminante de 4000 mg de DQO/l, en España se producen 4000 t. de DQO por el vertido de aguas de bodegas El 50% de estos vertidos se producen en el período octubre-enero y, como se ha expuesto, se concentran en un 45% en la Comunidad de Castilla-La Mancha. La estacionalidad, en un período corto de tiempo, así como la concentración en el espacio, son factores característicos de la industria agraria, que inciden de forma negativa en los procesos de contaminación.

COMPOSICI ON DE LOS RESI DUOS DE BODEGAS DE VI NI F I CACI ON En período de vendimia

Resto del año

pH

4'1

7'1

5'7

4'1

4'7

4'8

7'5

4'2

5'3

DQO (mg/l)

4050

13200

13450

4000

3550

6300

4610

2800

4050

6000

1415 0 8100

2400

2550

3300

2060

S. Susp.(mg/l)

500 0 250 0 500

760

4100

844

1060

400

360

740

650

Nj (mg/l)

20

27

-

-

48

40

19

25

45

P (mg/l)

10

6

-

-

5'5

25

4'2

4'5

14

Na

150

Cl-

150

SO4=

50

CaCO3

115

DBO5 (mg/l)


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*. Vinazas de vid La industria derivada de la vid obtiene, a lo largo de los diversos procesos, una serie de productos con diverso grado alcohólico. Una vez extraído este alcohol, el producto resultante, o vinaza, tiene una elevada carga orgánica. De acuerdo con la bibliografía y con la experiencia en estudios realizados, se puede admitir un coeficiente de generación de vinaza de 750 litros por tonelada tratada de uva, lo que representa para la producción media de uva, en España, unos vertidos de 3'76 millones de metros cúbicos.

COMPOSICION MEDIA DE VINAZAS BASADO EN DOS ZONAS VINAZA DE VINO

DAIMIEL

Temperatura pH DBO5 mg O2/l DQO mg O2/l Tártaro mg.TH2/l Salinidad mhos/cm Sólidos totales (ppm) S. volátiles (ppm) S. minerales (ppm) S.suspensión (ppm) Sulfatos (ppm) N " P" K" Fe (ppm) Cu "

Vino tinto 90º 3,5 15000 30000

Vino blanco 90º 3,3 10000 20000

TOMELLOSO

Piquetas Piquetas

Piquetas

De vino

87º 4 10305 21360 1020

80-90º 4,5 19600 20800

80-90º 3,5-4,1 6000-26000 4100-21700

9800

500-5200

26100

7200-28740

19000

5800-23800

7100

1400-4800

700

10-1500

490 0,05 0,09 3

10-300 <0,01-0,6 <0,01-0,3 0,01-1,6

40-90º 3,5-5 30000 50000

12200

560 0,3 0,1

0,2 0,03


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30004000

1'9 0'4 1'3

1 0,5



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EFLUENTES EN LAS INDUSTRIAS DE LA VID Y DE LA REMOLACHA AZUCARERA A NIVEL NACIONAL Vinaza de remolacha Vinaza de vid

1 Millón de m3 3,76 Millones de m3

TOTAL VINAZA

4.76 Millones de m3

AGUA DE LAVADO DE AZUCARERAS AGUAS DE BODEGA

16 Millones de m3/año 1 Millón de m3

Fuente: Elaboración propia

3.5. Residuos urbanos y municipales Son los residuos generados en procesos de consumo, en los entornos urbanos y sus áreas de influencia. Los residuos urbanos o municipales se definen como

“los

generados en los domicilios particulares, comercios, oficinas y servicios, así como todos aquellos que no tengan la calificación de peligrosos y que por su naturaleza o composición puedan asimilarse a los producidos en los anteriores lugares o actividades.”

La legislación distinguen dos grupos de residuos urbanos o municipales: Los generados en los domicilios particulares, comercios, oficinas y servicios, y todos aquellos que no tengan la calificación de peligrosos y que por su naturaleza o composición pueden asimilarse a los residuos urbanos. Igualmente tendrán la consideración de residuos urbanos los siguientes: - Residuos procedentes de la limpieza de vías públicas, zonas verdes, áreas recreativas y playas. - Animales domésticos muertos, muebles, enseres y vehículos abandonados. -“vehículos abandonados”,

Finalmente la ley de residuos considera que tienen la consideración de urbanos los residuos y escombros procedentes de obras menores de construcción y reparación domiciliaria

3.5.1. Clasificación y tipología


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Considerando los distintos orígenes de generación dentro del núcleo urbano, los residuos presentan características diferentes. Se presentan en dimensiones manejables y, generalmente, en recipientes más o menos normalizados (bolsas, contenedores, etc.) previstos al efecto; comprenden: residuos procedentes de viviendas, residuos procedentes de la limpieza viaria y residuos procedentes de establecimientos industriales y comerciales, asimilables a los residuos domiciliarios. 3.5.1.1. Residuos domiciliarios

Procedentes de las distintas actividades de la vida en comunidad y los de naturaleza similar procedentes de establecimientos comerciales, industriales y de servicios, a los que se suele llamar asimilables a domésticos. 3.5.1.2. Residuos voluminosos

Son materiales de desecho de origen doméstico que por su forma, tamaño, volumen o peso, son difíciles de ser recogidos y/o transportados por los Servicios de Recogida convencionales. Tal es el caso de muebles, colchones, electrodomésticos, etc., se observa que es frecuente el abandono clandestino de estos objetos sin importar dónde y de una manera indiscriminada. Hay que destacar la importancia, cada vez mayor, que tienen los residuos voluminosos en cuanto al contenido energético de aquellos que no son inertes (muebles, colchones, neumáticos, etc.) 3.5.1.3. Residuos comerciales

Están constituidos por los residuos de la actividad de los diferentes circuitos de distribución de bienes de consumo. Son esencialmente embalajes y excedentes sin valor económicos actual (residuos orgánicos de mercados y de actividades comerciales al por menor). Aunque de similar naturaleza a los domiciliarios, se dan suficientes diferencias en las proporciones de sus componentes y en la distribución espacial de su generación como para exigir en ocasiones la planificación especifica de su recogida y en algunos casos hasta de su tratamiento. En este sentido cabe considerarlos como residuos especiales. 3.5.1.4. Residuos sanitarios

Son los originados en hospitales, clínicas, ambulatorios, laboratorios de análisis clínicos, laboratorios de investigaciones biológicas y establecimientos similares. Están integrados por desechos específicos procedentes de quirófanos, laboratorios, curas, etc.


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3.5.1.5. Residuos de construcciones y demolición

Procedentes de obras, reparaciones y otros trabajos de poca importancia pero bastante frecuentes en las recogidas domiciliarias. Principalmente están compuestos de escombros, ladrillos, maderas, etc. La Ley los designa como procedentes de obras menores y reparaciones domiciliarias. Son residuos inertes, de naturaleza diversa pero que en algunos casos presentan problemas a la salud pública, y más directamente a los trabajadores, como ocurre con los productos fabricados a base de amianto. 3.5.1.6. Residuos industriales asimilables a urbanos

Son aquellos generados por pequeñas industrias y talleres que por su mínima cuantía y ámbito urbano de su lugar de producción, así como por su baja toxicidad, se asimilan y gestionan junto con los urbanos. De los residuos industriales asimilables a urbanos hay que excluir los considerados peligrosos con arreglo a la Ley específica que regula los residuos de esas características. Los asimilables a domésticos entran dentro de la ley que regula los residuos urbanos y su retirada y tratamiento son competencia y responsabilidad de los ayuntamientos. No así los residuos industriales inertes, de los que los ayuntamientos no tienen obligación de hacerse cargo. 3.5.1.7. Residuos de la limpieza viaria y de zonas verdes.

Entre sus componentes cabe citar: Las partículas de los humos y polvo que se depositan en el suelo, procedentes principalmente de calefacciones y escapes de automóviles. Pueden arrastrar en su caída los gérmenes patógenos y elementos pesados, como el plomo, que se encuentran en las partículas en suspensión. El detritus de toda clase arrojados en la vía pública. Las hojas de los árboles caídas en el otoño. Los excrementos de animales, no solamente inaceptables desde el punto de vista estético, sino también posibles portadores de gérmenes o parásitos infecciosos. El polvo originado por el desgaste de los neumáticos de los automóviles y del pavimento de la calzada, así como los escapes de aceite o de carburante. Los derrames accidentales de vehículos de transporte. A esto hay que añadir los residuos vegetales provenientes de los parques y jardines públicos, que en zonas de carácter marcadamente residencial se generan en gran cantidad. Tanto la recogida como el destino final de estos residuos vegetales deben ser considerados separadamente, dadas su especificidad y posibilidades de aprovechamiento. Avd. Juan de la Cierva, 24 Edif. 6C Planta baja y 8A

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. 3.5.2.- Generación y evolución

Los residuos sólidos urbanos representan unas 26 millones de toneladas anuales con una evolución media a fecha del 2012 de un 2% anual, lo que no impide que en la actualidad la tendencia sea a un decremento o estabilización de la generación.

3.5.2.1 Cantidad de residuos urbanos generados en España

En 2012 se generaron en torno a 26.000.000 toneladas de RU, equivalente a unos 1'6 kg/hab/día. El análisis de la producción de basura doméstica por cápita, en distintos países y de su evolución en los últimos quince años indica que las cantidades son muy diversas para países con niveles de desarrollo económico similar. 3.5.2.2 Composición física

La tabla adjunta expone la composición media de los R.U en España y en países de OCDE. MEDIA PONDERADA MEDIA PONDERADA DE LOS SOBRE EL TOTAL PAISES DE LA UNIÓN NACIONAL % EUROPEA % Materia Orgánica 44,06 35,00 Papeles 21,18 30,00 Plásticos 10,59 6,00 Textiles 4,81 Goma y Caucho 1,01 Madera 0,96 Metales Férreos 3,43 5,00 Metales no Férreos 0,68 Vidrio 6,93 8,5 Pilas y Baterías 0,2 Varios 6,15 15,50 FUENTE: Ministerio de Medio Ambiente. Datos medios de informes y elaboración propia.

MATERIALES

Los distintos componentes se engloban en tres grupos: inertes, fermentable y combustibles. Como inertes se consideran: metales, vidrio, restos de reparaciones domiciliarias y escorias y cenizas; como fermentables se consideran la materia orgánica fermentable (restos de alimentos principalmente); como combustibles se consideran: papel, cartón, plásticos, madera, gomas, cueros, textiles y varios.


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Estos datos han de considerarse de forma orientativa ya que para poder llegar a ser concluyente sobre la composición de los residuos de una determinada ciudad se hace necesaria la realización de una sistemática exhaustiva de toma de muestra y correspondientes análisis que en ningún caso se ha realizado. Por otra parte, los residuos urbanos evolucionan con el tiempo y presentan composiciones variables en función de este parámetro. Los residuos urbanos españoles presentan unos valores altos en el contenido de materia orgánica, lo que les hace atractivos para su valorización energética por biogás. Por comunidades autónomas los valores mas bajos corresponden a las que presentan un mayor grado de desarrollo. En los últimos años estamos asistiendo a una evolución de la composición de los RU hacia valores medios de la UE, con materiales combustibles mayores disminuyendo los materiales fermentables.

3.6. - Lodos de estaciones depuradoras de aguas residuales urbanas Las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR) urbanas o industriales, generan una serie de productos residuales, como son, residuos sólidos, arenas, grasas, lodos o fangos, etc. y de agua depurada. Por su posible interés se van a considerar solamente los lodos o fangos. Los lodos son productos heterogéneos que destacan por su elevado contenido en humedad y por su riqueza en materia orgánica. La composición de los lodos varía en función de agentes externos e internos a la estación depuradora. La identificación de estos agentes permitirá actuar sobre ellos para obtener una mejor depuración de las aguas residuales y a la vez unos productos residuales o lodos, que sean de interés agrícola para facilitar su aprovechamiento. Una vez que se ha depurado el agua y que se han aprovechado los productos residuales, se puede decir que el proceso de depuración ha concluido. Dentro de los agentes externos el más importante es el origen del agua residual; urbana, industrial o mixta. Dentro de los agentes internos, los que más inciden en la composición del lodo son los procesos y los productos químicos usados en la EDAR. En una EDAR pueden generarse lodos con diverso grado de humedad y composición, como consecuencia de los procesos y que se analiza en los siguientes apartados, siguiendo el proceso de tratamiento de la planta: 3.6.1 Generación de lodos

* Lodos primarios. Obtenidos en los decantadores primarios por sedimentación y decantación de las partículas mas gruesas de las aguas residuales correspondiendo al tratamiento primario, que es el existente, al menos, en las EDAR mas sencillas. Las aguas restantes proseguirán el tratamiento. La concentración en sólidos, de estos lodos, suele variar entre 3 y 7% y la cantidad de lodo, entre 50 y 60 gramos de materi a seca por habitante y día. * Lodos secundarios o lodos biológicos. Las aguas residuales, desprovistas de los lodos primarios, llevan sustancias orgánicas en forma de partículas finas que son metabolizadas por bacterias aerobias, en un proceso de activación por aireación prolongada, originando una flora Avd. Juan de la Cierva, 24 Edif. 6C Planta baja y 8A

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bacteriana. Esta flora bacteriana constituye el lodo biológico que se separan en el decantador secundario. Los lodos primarios se mezclan con los secundarios constituyendo los lodos frescos mixtos. * Lodos de coagulación o lodos químicos. A veces, en la estación depuradora, las aguas residuales sufren un pretratamiento con reactivos químicos, que actúan como floculantes o coagulantes de los sólidos, que se sedimentarán en el decantador primario. Los lodos obtenidos en este único decantador de las depuradoras físico-químicas se conocen con el nombre de lodo de coagulación o lodo químico. 3.6.2. Estabilización

Los lodos primarios o los mixtos frescos se someten a diversos procesos biológicos o químicos donde se reduce el poder de fermentación de los productos orgánicos contenidos en ellos. Estos procesos originan un lodo estabilizado. Los principales procesos de estabilización de los lodos líquidos son: - Estabilización biológica aerobia. Se trata de una oxidación parcial de los productos orgánicos más biodegradables. Se realiza por aireación y el resultado es un lodo aerobio. Los productos nitrogenados se encuentran en formas oxidadas (nitratos). - Estabilización biológica anaerobia. Es una fermentación metánica realizada en un recinto cerrado o digestor. Como producto de la digestión se obtiene biogás y un lodo digerido. El biogás, compuesto básicamente por metano y anhídrido carbónico, tiene interés energético y se consume en los motores de combustión interna de la EDAR para generar energía eléctrica. El lodo con elevada concentración orgánica sale del digestor concentrado en forma de lodo estabilizado. El nitrógeno se encuentra principalmente en formas amoniacales. - Estabilización química. Se realiza a base de reactivos químicos, principalmente cal. La aplicación de cal eleva el pH a valores superiores a 11, lo que bloquea las fermentaciones orgánicas y evita los efectos de malos olores y fermentaciones posteriores. Las principales consecuencias son la obtención de un lodo, donde no se ha destruido la materia orgánica, es un lodo rico en calcio, elevado valor de pH y donde los fosfatos pueden encontrarse en formas no asimilables por las plantas, y los elementos pesados se encuentran en forma de fosfatos, de difícil asimilación por los cultivos. 3.6.3 Desecado de lodos

Los lodos líquidos antes reseñados, presentan una elevada humedad (por encima del 90%) lo que exige someterlos a unos procesos de desecación con el fin de reducir el volumen de agua y facilitar la manipulación y posterior uso o destino de los lodos. Estos procesos exigen un tratamiento previo que facilite su posterior tratamiento mecánico de deshidratación. Los tratamientos más importantes son el acondicionamiento del lodo y su espesado posterior. 3.6.3.1. Acondicionado


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Para facilitar la deshidratación de los lodos, se deberán acondicionar con productos químicos o por vía térmica. Se relaciona las principales técnicas usadas. Acondicionamiento químico. Se realiza con la incorporación de reactivos químicos que faciliten la floculación de los lodos para mejorar la eficiencia de filtración y desecación. Los reactivos químicos mas utilizados son, polielectrolito y sales minerales y cal. El polielectrolito no modifica las características químicas del lodo, se fija a la fase sólida del lodo y facilita su posterior deshidratación. Normalmente se usan poli electrólitos catiónicos. Aunque no se conoce bien el comportamiento de estos productos en el suelo, la experiencia muestra que no ejerce un efecto desfavorable sobre los cultivos. El acondicionado con sales minerales y cal, normalmente cloruro férrico, sulfato de alúmina y oxido de calcio. Los principales efectos de estos reactivos son los siguientes: - Incremento de la materia sólida por precipitación de hidróxidos de metales pesados en forma de sales, principalmente de hierro y aluminio, y precipitación de carbonato de calcio cuando se añade cal. - Aumento de la salinidad y del valor de pH. Normalmente en la planta de tratamiento el pH se regula para obtener un medio óptimo de coagulación de los coloides sin preocuparse de las consecuencias de la posible utilización agraria de los lodos. Con frecuencia estos lodos no pueden aprovecharse agrícolamente. - Concentraciones elevadas de elementos pesados, no solo de hierro y aluminio de los reactivos sino de otros metales pesados que pueden ser peligrosos para los cultivos. Acondicionamiento térmico. Se suele practicar en autoclaves, bajo presión y temperatura controladas, durante un tiempo de 30 a 90 minutos, según la temperatura elegida. Además de la mejora de la deshidratación posterior se consiguen los siguientes efectos: - Destrucción de gérmenes patógenos. - Coagulación de coloides, principalmente de proteínas. - Hidrólisis de una fracción importante de la materia orgánica del lodo y obtención de un líquido con productos orgánicos biodegradables. 3.6.3.2. Concentración de lodos

La separación y eliminación del agua, de los lodos líquidos se realiza para reducir el volumen de los lodos, pero desde el punto de vista de su posterior uso agrario, esta medida representa una pérdida del valor fertilizante del lodo líquido. En efecto se pierden las sales solubles de nitrógeno, fósforo y otros elementos solubles de interés agrícola presentes en la fracción líquida.

La concentración de lodos se logra básicamente por tres procesos Avd. Juan de la Cierva, 24 Edif. 6C Planta baja y 8A

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E spesado F lotación Centrifugación El espesado se logra en un depósito cilíndrico cuya base tiene forma cónica. El grado de separación de las fases sólida y líquida determina la composición física y química del lodo espesado. A efectos de su posible posterior uso agrícola, condicionará el manejo, transporte y distribución agrícola. La concentración en sólidos que cabe esperar en lodos espesados, según distinta bibliografía en Depuración de aguas residuales, es:

Tipo de lodo

Concentración

Lodos primarios brutos

7-9

Lodos secundarios

2-3

Lodos mixtos brutos

5 - 7,5

Lodos primarios digeridos

10 - 15

Lodos mixtos digeridos

8 - 10

Lodos de hidróxidos metálicos

5 -15

Flotación. Consiste en la inyección de aire a presión al líquido a tratar, lo que origina la formación de burbujas que se adhieren a las partículas en suspensión, las cuales flotan formando, en la superficie una capa de lodo flotado, que se retira mediante una rasqueta superficial. Este proceso de flotación se utiliza para espesar lodos con una carga ligera, como ocurre con los lodos secundarios de un proceso de lodos activos, o en el tratamiento de aguas de algunas industrias como papeleras. Con este procedimiento se consiguen lodos superficiales con concentraciones superiores al 7% en sólidos. .3.6.3. 3. Deshidratación de lodos

Se citan los procesos de mayor interés:

Eras de secado. Es el primer sistema que se utilizó y por su simplicidad y bajo costo, sigue aplicándose para el desecado de pequeñas cantidades. Los lodos se depositan en superficies al aire libre. El buen drenaje y la evaporación concentran los lodos hasta alcanzar una humedad por debajo del 65%, momento en que se retira la "torta de lodos". Filtros. Existen numerosos sistemas como son, el filtro de vacío, el filtro prensa y el filtro banda, donde se logra la separación de las fases sólida y líquida de los lodos, Se obtiene una torta de lodos con distinto grado de humedad, pudiendo variar entre el 60 y el 75 %. Centrifugación. La fuerza centrífuga es la base de la separación de las fases sólida y líquida de los lodos.


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4. CONCLUSIONES Y CONSIDERACIONES A tenor de lo expuesto en el presente documento las conclusiones a tener en cuenta son las siguientes: 

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Existe una amplia tipología de biomasa residual procedente de distinto ámbito, agrícola, forestal, ganadera, de la industria de transformación agroalimentaria, así como del ámbito urbano que se generan en mayor o menor medida en función de las labores de las actividades de procedencia. La biomasa procedente del ámbito agrícola tanto cerealista como leñoso, se genera habitualmente con cierta homogeneidad, siendo una fuente preferentemente de combustible por incineración, bien en instalaciones centralizadas, o bien con acondicionamientos en sustitución de combustibles en calderas de biomasa, aplicadas al ámbito industrial o vecindario.

La biomasa procedente de residuos ganaderos, en ganadería intensiva actualmente han tenido una tendencia al alza, en especial los residuos del ámbito porcino, con una posibilidad de valorización energética mediante digestión anaerobia muy interesante y con posible aplicación a la propia instalación ganadera.

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La biomasa procedente de residuos ganaderos, su correcto tratamiento implica unos costes de estabilización y unos costes de aplicación al terreno, que dejaría de existir como tal si se pudiera valorizar energéticamente,. Se dispone de una gama amplia de biomasa residual procedentes de industrias agroalimentarias con una alta carga contaminante, y cuya valorización por digestión anaerobia permitiría rendimientos de 60-70 m3 de biogás por m3 de efluentes tratado a un poder calorífico medio de 6.500 kcal/m3. Que supone una entrada de combustible importante en las propias instalaciones de procesos, alcoholeras, azucareras. Se dispone de una cantidad de residuos urbanos que previamente clasificados y acondicionados permiten una valorización muy importante, bien por incineración y producción de energía eléctrica o bien mediante digestión anaerobia de la fracción orgánica con rendimientos significativos de 120 m3 de biogás por m3 de digestor.


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La biomasa forestal supone una importante aportación de material a través de las labores de clareos, cortas selectivas y tratamientos silvícolas, ajustados a los planes forestales aprobados por cada CCAA, con posibilidad de valorización mediante incineración previa transformación y acondicionamiento. La valorización de la biomasa residual implica una serie de beneficios reales que son minimizar los costes de tratamiento actual sin valorización energética, y su gestión, en especial los efluentes con alta carga orgánica con criterios de valorización energética es muy positiva desde el punto de vista económico y ambiental. La biomasa contribuye de forma determinante a la reducción de las emisiones de CO2 al considerarse neutras sus emisiones. La biomasa permite gestionar el territorio y la creación en esa gestión y acondicionamientos de al menos 4 puestos de trabajo 20.000 toneladas o m3 gestionados, valorización que en este documento es estimativa pero cercana a la realidad. La biomasa en todas sus formas abocan para su acondicionamiento, tratamiento y valorización la incorporación de tecnologías contrastadas, y difiere en puestos de estrategia de gestión, diseño de instalaciones, explotación y mantenimiento puestos de trabajo permanente y de calidad técnica.

Páginas de mayor interés en materia de biomasa

http://idae.electura.es/publicacion http://www.magrama.gob.es/es/ http://www.ciemat.es/ http://www.iea.org/ http://europa.eu http://www.eib.org/ http://www.iadb.org http://www.sostenibilidad-es.org/ Agencias provinciales de energía y agencia nacional de energía y Comisión Nacional de la energía. Ministerio de Industria Comercio y Turismo Avd. Juan de la Cierva, 24 Edif. 6C Planta baja y 8A

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Otros datos de interés TIPOLOGIAS DE BIOMASAS Agrícolas leñosos frutales de pepita Agrícolas leñosos cítricos VIñedo Olivar CEREAL Rechazos de Residuos Urbanos Materia orgánica biodegradable Purines

Biomasa potencial Factor real de uso 1 0,3 1 0,3 1 0,2 1 0,2 1 0,3 1 0,5 1 0,6 1 0,4

4,5 TM/HA 1,5TM/HA 3,5 tm/HA 1,7 TM/HA 2,0 TM/HA 0,4 Kh/hab/día 0,6 Kg/hab/día 7/litros cabeza y día

FACTORES DE CONVERSIÓN ENERGÉTICA TIPOLOGÍAS DE BIOMASAS PCI Kcal/kg PCI/M3 4.500 Agrícolas leñosos 3.200 Agrícolas herbáceos 20-30 M3/BIOGAS/TM 5.500 Purines 120 M3/BIOGÁS/TM 5.500 Materia orgánica biodegradable 2.800 Materia de rechazos de los residuos


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1 Kwh= Kcal 860 860 860 860 860

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Kwh=Kwhe 0,25 0,25 0,38 0,38 0,25

1. Introducción a La Biomasa

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