Tecnologias Inovativas para Geração e Valorização de ... - GICON

Tecnologias
Inovativas
para Geração
e Valorização
de Biogás
Centrais de Biogás
do Conceito à Realização
numa só mão

GICON Bioenergie GmbH
Um parceiro tecnológico competente
Alargamento do espectro e da dimensão de
ensaio no centro Großtechnikum (propriedade
GICON) sem qualquer risco para futuros
investidores
Central de digestão de percolados em Erfurt,
Alemanha
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A GICON Bioenergie foi fundada em 2006 como empresa independente dentro do
Grupo GICON. A empresa desenvolve, projecta e realiza Centrais de Biogás tanto
como Empreiteiro Geral como também como Engenheiro Geral. Através da organização
interdisciplinar do Grupo GICON, que conta com mais de 200 funcionários,
e da experiência obtida com a construção de mais de 30 Centrais de Biogás já em
funcionamento, a GICON Bioenergie pode garantir a gestão integrada de todas as
fases do projecto numa só mão – desde a definição do conceito, passando pelo
licenciamento, até ao comissionamento e optimização da operação.
A nossa filosofia consiste na: Entrega de soluções de processo e de sistema optimizados
às situações reais do Cliente. Deste modo são oferecidas pela GICON Bioenergie
GmbH diversas tecnologias para definição do conceito-base para geração de Biogás:
■ Processo de Biogás-GICON (Digestão em duas fases Seco/Húmido com Hidrólise
separada)
■ Diversos processos de digestão húmida multi-fase
Gama de serviços prestados pela GICON Bioenergie GmbH
■ Conceito e desenvolvimento integral do projecto (no âmbito das Centrais de Biogás)
■ Testes de Fermentação no centro Großtechnikum como apoio para a preparação
de investimentos
■ Projecto global (todas as fases de projecto, Gestão e Supervisão da Construção,
Comissionamento)
■ Entrega completa da instalação e montagem (chave-na-mão) como Empreiteiro-Geral
■ Optimização da Operação e Serviços de Engenharia para para centrais em funcionamento
■ Investigação com vista ao desenvolvimento e optimização do Processo-Bioenegie
x
x

Serviço completo
desde a preparação do substrato até à valorização de biogás & sólidos de digestão
Pré-tratamento de matéria-prima
Tecnologias de biogás
Valorização
Fermentação-seca
Resíduos (biologicamente valorizáveis)
rico em estrutura e mat. contaminante pobre em estrutura e matéria líquida
Matérias-primas renováveis (NaWaRo)
Pré-tratamento (ex.: z. B. peneiramento, trituração) Armazenagem
Processo-GICON
Biometanização
Valorização de gás
Tecnologia de digestão-húmida – clássica / multi-fase
Fermentador de alto desempenho
com agitador central
Produção de energia eléctrica
e térmica (Cogeração)
matéria orgânica
Sistema multi-fase com fermentador
em betão-armado
Valorização de sólidos de digestão
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Processo de Biogás-GICON
processo de digestão em duas fases seco/húmido com Hidrólise separada
Fermentador de alto desempenho durante
efectiva utilização de volume durante o
Processo-GICON
Enchimento de um Percolador com
tecnologia agrícola
Diagrama do Processo de Biogás
desenvolvido pela GICON
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Solução Simples – Enorme Resultado
O Processo de Biogás da GICON foi desenvolvido nas suas fases de processo essenciais
na Universidade Técnica de Brandemburgo (Prof. Busch et al) conjuntamente com a
GICON, e está multiplificado e protegido por direitos de patente internacionais (Patente DE
10 2004 053 615.5, patentes subsequentes e Registo de Patente para respectivos detalhes
de execução e variantes de processo).
O Processo de Biogás desenvolvido pela GICON desenvolve-se em duas fases, com uma
consequente separação do processo de degradação microbiológica; Na primeira fase
(Hidrólise) os componentes orgânicos da matriz do substrato são diluídos e transformados
em ácidos orgânicos e noutros produtos de decomposição solúveis em água.
O líquido resultante, organicamente concentrado (Hidrolisado) irá ser fornecido na segunda
fase, Metanização, a qual consiste essencialmente num reservatório provido de material de
enchimento. Através da imobilização das bactérias responsáveis pela metanização à superfície
do material de enchimento, existe em qualquer momento um grande potencial para
produção de metano. Desta forma, são possíveis de obter curtos periodos de residência do
hidrolisado, e do qual resultam possibilidades únicas ne controlo da produção de Biogás.
As condições envolventes (Temperatura, pH, entre outras) são em ambas as fases do processo
controladas e optimizadas separadamente. Com o processo inovativo da GICON
evitam-se assim as desvantagens das centrais convencionais.
Uma vez que durante o funcionamento da central não há movimentação do substrato sólido,
o sistema é resistente contra a eventualidade de elevadas concentrações de matéria
contaminante. Este aspecto é particularmennte importante em substratos tais como resíduos
orgânicos e resíduos resultantes da limpeza e conservação paisagísticas. Da mesma
forma, também o uso da fracção orgânica de resíduos domésticos é possível e foi já testada
com sucesso.
A limpeza e manutenção da fase de percolação pode ser realizada, se necessário, entre
ciclos de abastecimento de substrato sem que haja necessidade de interromper o processo
de produção de Biogás.
Fornecimento descontínuo (em lotes) e descarga de substrato
Percolação
Percolação
Multiplos percoladores
em „processo-garagem“
Sólidos resultantes da
digestão para
compostagem
Percolado =
Hidrolisado
Retorno de percolado
anque de hidrolisado
– Armazenamento
temporário
Controlo ou regulação
da produção
de metano
Hidrolisado
Reactor de
metano
Retorno
Àgua residual, Fertilizante líquido
Biogás
70-80% CH 4
Material de
enchimento
Bacia de arejamento
e clarificação
Lamas
Resíduos
líquidos

Tecnologia de de Biogás GICON
As vantagens à vista
De Confiança, flexível e científico
■ Elevada estabilidade do processo
- Através de separação da acidificação e da metanização previne-se o distúrbio
biológico do processo
- Controlo separado de ambas as fases do processo
■ Controlabilidade da produção de Biogás
- Possibilidade de adaptação às transições de carga
- Ausência de perdas por queima na flare durante trabalhos de manutenção que
involvem interrupção do uso de biogás
■ Uso flexível de substratos
- Tanto substratos agrícolas (culturas energéticas, estrume) como também resíduos
verdes e resíduos orgânicos podem ser usados
■ Tamanho compacto
- As centrais podem ser construídas nas imediações de consumidores de calor
■ Consumos de energia reduzidos (uma vez que não há necessidade de
equipamento de agitação, entre outros)
■ Elevada concentração de Biogás
- Concentração de metano 15-20% superior à concentração existente em centrais
convencionais
- Poupança substancial de custos e de energia pelo consequente tratamento de
biometano
■ Elevada disponibilidade e operação segura
- Possibilidade de manutenção durante o funcionamento devido à operação em
paralelo dos percoladores
- Poucos componentes sujeitos a rápido desgaste
■ Fácil manuseamento dos sólidos de digestão
- Valorização agrícola de matéria vegetal não degradável sem recurso desidratação
mecânica, devido à riqueza estrutural e de matéria sólida para formação de
húmus e valor fertilizante
Serviços complementares: Tratamento e Condicionamento de Biogás
Havendo necessidade de tratamento do Biogás para abastecimento em redes públicas
de gás, a qualidade do biometano a ser fornecido deverá ser ajustada à qualidade
da rede existente (=condicionamento). O esforço de tratamento depende essencialmente
da concentração de metano no biometano e do valor calorífico do gás natural
presente na rede. Na área do Condicionamento de Biogás a GICON disponibiliza
Know-How especializado bem como extensa experiência e referências.
Projectamos e construímos instalações de condicionamento de Biogás com gás liquefeito
(mistura propano/butano), condicionamento com ar bem como sistemas condicionados
com ar e gás liquefeito. O condicionamento torna-se necessário de modo a
que nos consumidores de gás, os equipamento existentes possam ser usados de
forma segura e de acordo com a qualidade de gás contratada.
Central de Biogás no Centro de Produção e
Serviço em Cottbus, Alemanha
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Centrais de Biogás
Centrais de digestão húmida de resíduos
Unidade de Cogeração
Integração do Unidade de Cogeração
Instalação de Biogás Biogasyl em França –
Central de digestão de resíduos com fermentador
de agitação integrada
Desenho de projecto de uma central de
digestão húmida para resíduos da indústria
alimentar
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Digestão Húmida de Resíduos
Uma parte essencial dos resíduos comerciais e industriais é composto de substâncias
orgânicas. A utilização destes resíduos para geração de energias renováveis é o
objectivo das centrais de digestão. Nas centrais que se se baseiam neste processo,
o processo biológico ocorre através da actividade de microorganismos anaeróbios,
ou seja, na ausência de oxigénio.
Nas centrais de digestão de resíduos são processados através de fermentação principalmente
sobras e restos de cozinha, óleos e gorduras alimentares, resíduos resultantes
da produção de alimentos e produtos alimentares com resíduos agrícolas
(resíduos de culturas agrícolas, estrume sólido e líquido), os quais são utilizados para
geração de energia e calor.
Através de selecção da tecnologia de processo adequada (por ex. Preparação,
Desidratação) e do conceito do fermentador, o processo pode ser individualmente
adaptado aos requisitos específicos do processo e dos substratos.
Na área da construção e operação de centrais de biogás para resíduos, a GICON
conta com a experiência de longa data dos seus empregados, adquirida no âmbito
de actividades noutras firmas (entre outras Linde AG, Schwarting Biosystem GmbH).
Num acordo amigável com a empresa Schwarting Biosystem, a antiga filial desta
empresa em Konstanz foi tomada pela GICON.
Do Projecto à entrega da Central “chave-na-mão”
■ Execução eficiente numa só mão
■ Elevada qualidade
■ Optimamente adaptado às necessidades

Centrais de Biogás
Centrais de digestão húmida para matéria-prima agrícola
Uso de substratos agrícolas/Culturas energéticas
Nas centrais de biogás agrícolas a maior parte do chorume e silagem são usados
como substrato.
Como subproduto é produzido fertilizante a partir do material digerido. Estes fertilizantes
são quimicamente muito menos agressivos do que o chorume não curtido,
uma vez que a disponibilidade de azoto é melhorada e os odores são menos intensos.
O material digerido que resulta da digestão húmida (“Biogasgülle“)
é uma substância pastosa semelhante a chorume. Para o uso “puro” de culturas
energéticas torna-se necessária uma central de múltipla fase para uma utilização
óptima do substrato – se necessário por meio de digestão seca para uma óptima
combinação das condições logísticas.
Conceito funcional para valorização de Biogás através da tecnologia de digestão húmida
Desenho de projecto de uma central de digestão húmida
Central de Biogás em Klotzsche-Dresden,
Alemanha
Instalação de Biogás em Klein Muckrow,
Alemanha
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GICON Großmann Ingenieur Consult GmbH
GICON Bioenergie GmbH
GICON Centro de Produção e Serviço em Cottbus
GICON Bioenergie GmbH
Tiergartenstraße 48 I 01219 Dresden/Germany I Telefone: +49 351 47878-0 I Telefax: +49 351 47878-78
GICON Biogas-Großtechnikum Cottbus
Am Großen Spreewehr 6 I 03044 Cottbus/Germany
GICON Produktions- und Servicezentrum Cottbus
Gerhart-Hauptmann-Straße 13 I 03044 Cottbus/Germany
E-Mail: info@gicon.de I http://biogas.gicon.de
GICON Brasilien c/o In Situ Remediação e Locação de Equipamentos LTDA.
Av. Brig. Faria Lima 1.903 CJ.62 I 01452-001 São Paulo/Brazil
E-Mail: info-brazil@gicon.de
GICON Centro Experimental Grosstechnikum em Cottbus
Firmas do Grupo GICON:
■ BGD Boden- und Grundwasser GmbH Dresden
■ Institut für Angewandte Ökosystemforschung GmbH
■ I.M.E.S. GmbH
■ Dr. Kühner GmbH
■ Geologische Landesuntersuchung GmbH Freiberg
■ Ecosystem Saxonia
Gesellschaft für Umweltsysteme m.b.H.
Sócio-gerente: Prof. Dr.-Ing. habil. Jochen Großmann; Director-geral: Dr.-Ing. Hagen Hilse
Gabinete de registo: Amtsgericht Dresden, Número de Registo: HRB 25314 Edição: 03/2011
Fotos: GICON, Simone Kühn