Riesgos y Seguridad en el Manejo del Biogás en una P.T.A.S.
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Riesgos y Seguridad en el Riesgos y Seguridad en el Manejo del Biogás en una Manejo del Biogás en una
P.T.A.S.P.T.A.S.
Jean-FranJean-François Bradferçois Bradfer
Ingeniero Procesos Aguas Servidas & DigestiónIngeniero Procesos Aguas Servidas & DigestiónFreelanceFreelance
IntroducciónIntroducción
• ¿Por qué este tema?¿Por qué este tema?
• Razón del biogás en una P.T.A.S.Razón del biogás en una P.T.A.S.
• Propiedades y peligros del biogásPropiedades y peligros del biogás
• Zonas de riesgo y clasificación Zonas de riesgo y clasificación EExEEx
• Accesorios de seguridadAccesorios de seguridad
• Plan de Operación y de ControlPlan de Operación y de Control
Razón del biogás en una Razón del biogás en una P.T.A.S.P.T.A.S.• La remoción y transformación de La remoción y transformación de
materias contaminantes de las aguas materias contaminantes de las aguas servidas implican el servidas implican el almacenamiento almacenamiento de tolenadas de lodos diariamente.de tolenadas de lodos diariamente.
DECANTACIONPRIMARIA
CLARIFICACIONAIREACION
LODOS MIXTOS
Razón del biogás en una Razón del biogás en una P.T.A.S.P.T.A.S.
• REDUCIR LA REDUCIR LA CANTIDAD DE LODO CANTIDAD DE LODO HASTA UN 50%HASTA UN 50% EN EN PESO.PESO.
• Estabilizar el Estabilizar el desecho en un desecho en un elemento inerteelemento inerte (no (no fermentable = sin fermentable = sin olor)olor)
El Digestor AnaeróbicoEl Digestor Anaeróbico
Etanchéité gaz
Trou d'hom m e
Isola tion therm ique
D
Dfond
V
Vgaz
• Transformación de la Transformación de la materia orgánica en materia orgánica en compuestos más compuestos más simples, realizada por simples, realizada por bacterias que no bacterias que no requieren aire para requieren aire para vivir:vivir:
• Hidrólisis por enzimas Hidrólisis por enzimas específicas específicas extracelulares,extracelulares,
• Aparición de ácidos Aparición de ácidos orgánicos y alcoholes orgánicos y alcoholes por flora acidógena,por flora acidógena,
• Gasificación por Gasificación por bacterias metanógenas.bacterias metanógenas.
PropiedadesPropiedades y peligros del y peligros del biogásbiogás
• COMPOSICIÓNCOMPOSICIÓN
• PROPIEDADESPROPIEDADES
• CH4 CH4 55 a 70%55 a 70%• CO2 CO2 25 a 40%25 a 40%• N2N2 2 a 7%2 a 7%• H2H2 1 a 5%1 a 5%• H2SH2S 50 a 5000 ppm50 a 5000 ppm
• DensidadDensidad 0,8 a 1,2 0,8 a 1,2 (/aire)(/aire)
• Incoloro, fuerte olor, Incoloro, fuerte olor, tóxicotóxico,,• COMBUSTIBLE.COMBUSTIBLE.
Propiedades y Propiedades y peligrospeligros del del biogásbiogás• Inflamabilidad y Inflamabilidad y
explosividad: 5 a 15% explosividad: 5 a 15% de CHde CH44 en el aire en el aire
• Asfixiante: Con el COAsfixiante: Con el CO22
• Tóxico: HTóxico: H22S mortal si S mortal si >50mg/m3>50mg/m3
¡BOOM!
Gasómetro(PTAS El Trebal – Santiago de Chile)
Propiedades y Propiedades y peligrospeligros del del biogásbiogás
• CHCH44 más más livianoliviano
• COCO22 y H y H22S más S más pesadospesados
Sala Boosters de Biogás (PTAS El Trebal – Santiago de Chile)
Zonas de riesgoZonas de riesgo y Clasificación y Clasificación EExEEx
ZONA 0A tm ósfera exp los iva
presente perm anentem ente o durante un la rgo tiem po
ZONA SIN RIESGOE m is iones de gas com bustib lesin consecuencia peligrosa
y s in riesgo de exp los ión
ZONA 1A tm ósfera exp los iva
ocasionalm ente y s iendoun hecho norm al
ZONA 2A tm ósfera exp los iva poco
frecuente y durante unperiodo m uy corto
CLASIFICACIÓN DE RIE SGOS4 ZONAS IDENTIFICADAS
Zonas de riesgoZonas de riesgo y Clasificación y Clasificación EExEEx
Zona 1
Zona 1
Zona 1
Antorchas(PTAS El Trebal )
Purga Antorcha
Alivios Digestores
Zona 2
Zona 2
Zona 2
Zona 2 Zona 2
Zona 2
Zonas de riesgoZonas de riesgo y Clasificación y Clasificación EExEEx
Zona del Gasómetro
Zona 1
Zona 1
Zona 2
Zona 2Zona 2
EL PLANO EL PLANO de Zonas de de Zonas de riesgoriesgo
Zona Digestores
Planta Térmica
Zona Antorchas
NFPA 820-1999National Fire Protection
Administration
Zonas de riesgo y Zonas de riesgo y Clasificación Clasificación EExEEx• Una vez Una vez clasificadasclasificadas las zonas, las zonas, elegir elegir
los equipos energizadoslos equipos energizados según la según la clasificación NEMA o EEx:clasificación NEMA o EEx:
EEx IIA “” T1�EEx IIA “” T1�Cumple con
estándares europeos para zonas de riesgo
de explosión
Para gases del grupo IIA,
como el metano
Clase de temperatura del equipo
Letra indicando el tipo de
protección adoptada
Zonas de riesgo y Zonas de riesgo y Clasificación Clasificación EExEEx
Estación Compresión Biogás
Booster Biogás para Calderas
EEx IIA e T1
EEx IIA d T1
EEx IIA d T1
EEx IIA ib T1
EEx IIA
Zona 2
EEx IIA n T1
Accesorios de seguridadAccesorios de seguridad
• Accesorio pasivo: Accesorio pasivo: evite expandir el evite expandir el peligro, peligro, pero no pero no elimina la fuente.elimina la fuente.
• Accesorio activo: Accesorio activo: evite expandir el evite expandir el peligro y peligro y aniquila el aniquila el origen.origen.
Arresta Llamas
Arresta llama
Trampa a llama
Caldera
Pero existen otras formas “Activas” para asegurar una instalación con Biogás: El P.O.C.
Plan de Operación y de Plan de Operación y de ControlControl• OBJETIVO:OBJETIVO:
– Considerar todos los posibles riesgosConsiderar todos los posibles riesgos– Asociar al riesgo una(s) medida(s) Asociar al riesgo una(s) medida(s)
anticipatoria(s) o que limite(n) el impactoanticipatoria(s) o que limite(n) el impacto
• ¿COMO?:¿COMO?:– Método del Método del TVCCMTVCCM– AsesoríaAsesoría por Especialistas (Gases por Especialistas (Gases
Combustibles) y ProcesistasCombustibles) y Procesistas– ConsolidacionesConsolidaciones in situin situ
Método del T.V.C.C.M.Método del T.V.C.C.M.
• TTodos los equipos y Toda la odos los equipos y Toda la instalación debe ser analizadainstalación debe ser analizada
• Todas las Todas las VVariables (T, P, Q…) deben ariables (T, P, Q…) deben ser consideradas como también sus ser consideradas como también sus variacionesvariaciones
• ¿¿CCausa que modifica la variable?ausa que modifica la variable?• CConsecuencia debido al exceso de la onsecuencia debido al exceso de la
variablevariable• MMedidas de seguridad a aplicar edidas de seguridad a aplicar
Método del T.V.C.C.M.Método del T.V.C.C.M.
Nivel de Gravedad
Afecta al Personal
Afecta al Medio
Ambiente
Afecta a la Instalación
3 Muerte o
accidente grave
Contaminación exterior
importante
Destrucción masiva
2 Accidente leve Contaminación local importante
Valor destrucción
< 100.000 USD
1 - Contaminación
menor
Valor destrucción
< 10.000 USD
Tabla de GRAVEDAD
|Nivel de Frecuencia Ocurrencia
3 Semanal
2 Mensual
1 Un año o más
Tabla de FRECUENCIATABLA DE
GRAVEDAD
2
TABLA DE FRECUENCIA
1
TABLA DE MEDIDAS
1 x 2 = 2
Método del T.V.C.C.M.Método del T.V.C.C.M.
Tabla de MEDIDAS
Valor Riesgo Nivel de Seguridad o
medidas a implementar
6 a 9 2 detecciones + Acción
automática o Manual en zona segura
3 a 5 1 detección + Acción automática o manual
0 a 2 Procedimiento y/o alarma
simple
ConclusiónConclusión• Asegurarse que las empresas de ingeniería Asegurarse que las empresas de ingeniería
consideren correctamente el riesgo asociado al consideren correctamente el riesgo asociado al biogás.biogás.
• El problema no es tan complejo: basta con El problema no es tan complejo: basta con reconocer los riesgos, investigar (normas…), reconocer los riesgos, investigar (normas…), reflexionar (en grupo). Poco a poco se transformará reflexionar (en grupo). Poco a poco se transformará en en tranquilizadora costumbre…tranquilizadora costumbre…
• Bien pensado se puede ahorrar mucho.Bien pensado se puede ahorrar mucho.• La Seguridad en una red de biogás se inicia desde La Seguridad en una red de biogás se inicia desde
su diseño, por lo tanto este problema su diseño, por lo tanto este problema debe ser debe ser considerado también por el futuro operadorconsiderado también por el futuro operador de la de la planta.planta.
• Ver la posibilidad de Ver la posibilidad de desarrollar una normadesarrollar una norma para para México.México.
ConclusiónConclusión
• PORQUE UNA BUENA PLANTA NO SOLAMENTE PORQUE UNA BUENA PLANTA NO SOLAMENTE DEBE CUMPLIR LOS RENDIMIENTOS DEBE CUMPLIR LOS RENDIMIENTOS ESPERADOS Y SER CORRECTAMENTE ESPERADOS Y SER CORRECTAMENTE OPERABLE. DEBE TAMBIÉN OPERABLE. DEBE TAMBIÉN ENTREGAR LA ENTREGAR LA CONFIANZA DE SER SEGURA PARA LA CONFIANZA DE SER SEGURA PARA LA TRANQUILIDAD DE TODOS…TRANQUILIDAD DE TODOS…
Gracias a todos y a AIDIS México…Gracias a todos y a AIDIS México…Proyecto La Farfana – Santiago de Chile n°2 – 2,4 M.Hab. – 8,8 m3/sCliente: Aguas Andinas – Proyectó: ONDEO Degrémont
En Construcción…