Estudio de prefactibilidad de un reactor anaeróbico de membranas para generación de hidrógeno en riles vitivinícolas - caso Concha y Toro

Abstract

El escenario hídrico en Chile no es alentador, considerando que desde el 2010 el país se encuentra en una situación catalogada como megasequía[1] desde la región de Coquimbo hasta la región de La Araucanía. Por otra parte en el sector energético también existen importantes desafíos, según la Estrategia Nacional de Energía 2012-2020, al final de dicho periodo se prevé que Chile tendrá un consumo eléctrico entre 6-7 % mayor, mientras que la ley 20.257 de fomento a las Energías Renovables No Convencionales (ERNC) establece una meta de un 20 % de ERNC en la matriz energética nacional al 2025 [2]. El impacto ambiental de las industrias varía según el rubro y, por ejemplo, una empresa vitivinícola puede llegar a producir 680 mil m3 de residuos industriales líquidos (RILES) en un año [3]. Las practicas actuales de tratamiento de RILES en Chile hoy no tienen como premisa la sustentabilidad, lo que aleja al país de los objetivos de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero, la revalorización de recursos o la correcta gestión hídrica. Es por esto que, dado el escenario nacional, se hace fundamental el desarrollo de nuevas tecnologías que permitan tratar, reutilizar y reciclar los RILES de diferentes sectores industriales chilenos, cambiando el paradigma del uso de agua, la matriz energética y sostenibilidad empresarial. Este trabajo presenta la construcción de un reactor anaeróbico de membranas a escala delaboratorio y y su operación durante 53 días dividida en 4 condiciones diferentes: 1. Puesta en marcha (sin parámetros definidos) 2. Condición 1: edad de lodos = 2,7 días y tiempo de retención hidráulica = 14 horas 3. Condición 2: edad de lodos = 2,7 días y tiempo de retención hidráulica = 47 horas 4. Condición 1: edad de lodos = 5 días y tiempo de retención hidráulica = 14 horas Durante la operación se obtuvo una presencia peak de hidrógeno en el biogás producido por el sistema de 33,9 %, una relación entre la producción de biogás y caudal tratado igual a133,8 [L biogás/m3 tratado], una remoción máxima de DQO igual a 47 % en un rango de pH óptimo en el reactor anaeróbico entre 4,5 y 5,5 unidades. En el estudio técnico económico se concluye que un sistema AnMBR a nivel industrial es prefactible al ser más económico queun sistema MBR. Entre las ventajas ambientales de este sistema está la disminución de la huella de carbono de la Viña Concha y Toro S.A. a partir de la generación de electricidad y disminución de la huella hídrica al generar efluentes para la fertirrigación.